JP7041037B2 - Hot water storage type water heater with air conditioning function - Google Patents

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Description

この発明は、水冷媒熱交換器において冷凍サイクル内の冷媒と貯湯タンク内へ通じる湯水との熱交換を行う、冷暖房機能付き貯湯式給湯機に関するものである。 The present invention relates to a hot water storage type water heater with an air-conditioning function that exchanges heat between a refrigerant in a refrigerating cycle and hot water flowing into a hot water storage tank in a water refrigerant heat exchanger.

従来よりこの種の貯湯式給湯機においては、特許文献1記載のように、夏期の冷房運転時において、室内熱交換器から吸熱した熱を水冷媒熱交換器に導入し、水側へ放熱を行うことで給湯に活用するものがあった。 Conventionally, in this type of hot water storage type water heater, as described in Patent Document 1, the heat absorbed from the indoor heat exchanger is introduced into the water refrigerant heat exchanger during the cooling operation in summer to dissipate heat to the water side. There was something that could be used for hot water supply by doing it.

特開平5-5577号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-5577

前記の従来技術においては、夏期の冷房運転においては水冷媒熱交換器における冷媒と水との熱交換による吸熱を給湯に活用しているが、冬期の暖房運転における前記冷媒と前記水との熱交換の活用については特に配慮されていないという問題があった。 In the above-mentioned prior art, the heat absorption by heat exchange between the refrigerant and water in the water refrigerant heat exchanger is utilized for hot water supply in the cooling operation in summer, but the heat between the refrigerant and the water in the heating operation in winter is utilized. There was a problem that no particular consideration was given to the utilization of exchange.

上記課題を解決するために、本発明の請求項1では、冷媒と水との熱交換を行う、水冷媒熱交換器と、前記冷媒と室内空気との熱交換を行う、室内熱交換器と、前記水冷媒熱交換器及び前記室内熱交換器に接続される圧縮機と、前記圧縮機に対し前記水冷媒熱交換器と並列に接続され、前記冷媒と外気との熱交換を行うヒートポンプ熱交換器と、湯水を貯湯する貯湯タンクと、を有し、前記水冷媒熱交換器の水側と前記貯湯タンクとを湯水配管で環状に接続して湯水循環回路を形成し、前記水冷媒熱交換器の冷媒側と、前記圧縮機と、前記室内熱交換器と、前記ヒートポンプ熱交換器とを、冷媒配管で接続して冷媒循環回路を形成し、前記圧縮機の吐出側に対し凝縮器として機能する前記室内熱交換器の入口側を連通し、前記室内熱交換器の出口側に対し蒸発器あるいは吸熱器として機能する前記水冷媒熱交換器の入口側を連通し、前記水冷媒熱交換器の出口側に対し凝縮器あるいは放熱器として機能する前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通し、前記ヒートポンプ熱交換器の出口側に対し前記圧縮機の吸入側を連通し、前記水冷媒熱交換器での冷媒による受熱を用いて前記ヒートポンプ熱交換器の除霜処理を行う、冷暖房機能付き貯湯式給湯機において、前記湯水循環回路は、前記貯湯タンクの下部に接続され、当該貯湯タンク内の湯水を取り出す低温水取り出し管と、前記貯湯タンクの上下方向中間部に接続され、当該貯湯タンク内の湯水を取り出す中温水取り出し管と、前記低温水取り出し管と前記中温水取り出し管との合流点に設けられ、前記貯湯タンクから前記低温水取り出し管を介し導入された湯水及び前記貯湯タンクから前記中温水取り出し管を介し導入された湯水のうち少なくとも一方を前記水冷媒熱交換器の水側へ導出する制御弁と、を備えており、かつ、前記冷媒循環回路側の暖房負荷に応じて、前記除霜処理の実行時における前記貯湯タンクからの前記湯水の取り出し温度を決定する取り出し温度決定手段と、前記取り出し温度決定手段で決定された前記取り出し温度に応じて、前記制御弁を制御する弁制御手段と、を設けたものである。 In order to solve the above problems, in claim 1 of the present invention, there is a water refrigerant heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and water, and an indoor heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the indoor air. Heat pump heat that is connected in parallel with the water refrigerant heat exchanger to the compressor and the compressor connected to the water refrigerant heat exchanger and the indoor heat exchanger to exchange heat between the refrigerant and the outside air. It has a exchanger and a hot water storage tank for storing hot water, and the water side of the water refrigerant heat exchanger and the hot water storage tank are connected in a ring shape by a hot water pipe to form a hot water circulation circuit to form the water refrigerant heat. The refrigerant side of the exchanger, the compressor, the indoor heat exchanger, and the heat pump heat exchanger are connected by a refrigerant pipe to form a refrigerant circulation circuit, and a condenser is provided with respect to the discharge side of the compressor. The inlet side of the indoor heat exchanger functioning as the heat exchanger is communicated with the outlet side of the indoor heat exchanger, and the inlet side of the water refrigerant heat exchanger functioning as an evaporator or heat exchanger is communicated with the outlet side of the indoor heat exchanger. The inlet side of the heat pump heat exchanger functioning as a condenser or radiator is communicated with the outlet side of the exchanger, and the suction side of the compressor is communicated with the outlet side of the heat pump heat exchanger to communicate the water refrigerant. In a hot water storage type water supply machine with a heating / cooling function that defrosts the heat pump heat exchanger using heat received by a refrigerant in the heat exchanger, the hot water circulation circuit is connected to the lower part of the hot water storage tank and is connected to the hot water storage tank. A low-temperature water take-out pipe for taking out hot water from the inside, a medium-hot water take-out pipe connected to an intermediate portion in the vertical direction of the hot water storage tank, and a medium-hot water take-out pipe for taking out hot water in the hot water storage tank, and a low-temperature water take-out pipe and the medium-hot water take-out pipe. At least one of the hot water provided at the confluence and introduced from the hot water storage tank via the low temperature water take-out pipe and the hot water introduced from the hot water storage tank via the medium-temperature water take-out pipe is at least one of the water of the water refrigerant heat exchanger. It is provided with a control valve leading to the side, and is a take-out temperature that determines the take-out temperature of the hot water from the hot water storage tank at the time of executing the defrosting treatment according to the heating load on the refrigerant circulation circuit side. The determination means and the valve control means for controlling the control valve according to the extraction temperature determined by the extraction temperature determination means are provided.

また、請求項2では、前記制御弁は、前記貯湯タンクから前記低温水取り出し管を介し導入された湯水と前記貯湯タンクから前記中温水取り出し管を介し導入された湯水とを所望の割合で混合可能な混合弁であり、前記弁制御手段は、前記制御弁から導出される前記湯水の温度が前記取り出し温度となるように、前記混合弁における混合比を制御するものである。 Further, in claim 2, the control valve mixes hot water introduced from the hot water storage tank via the low temperature water take-out pipe and hot water introduced from the hot water storage tank via the medium temperature water take-out pipe in a desired ratio. It is a possible mixing valve, and the valve control means controls the mixing ratio in the mixing valve so that the temperature of the hot water derived from the control valve becomes the take-out temperature.

また、請求項3では、前記制御弁は、前記低温水取り出し管側、若しくは、前記中温水取り出し管側、に選択的に切替可能な切替弁であり、前記弁制御手段は、前記制御弁から導出される前記湯水の温度が前記取り出し温度に近い温度となるように、前記切替弁における切替を制御するものである。 Further, in claim 3, the control valve is a switching valve that can be selectively switched to the low temperature water take-out pipe side or the medium temperature water take-out pipe side, and the valve control means is from the control valve. The switching in the switching valve is controlled so that the temperature of the derived hot water becomes a temperature close to the take-out temperature.

また、請求項4では、前記弁制御手段は、前記制御弁から導出される前記湯水の温度が15℃以上45℃以下の範囲内となるように、前記制御弁を制御するものである。 Further, in claim 4, the valve control means controls the control valve so that the temperature of the hot water derived from the control valve is within the range of 15 ° C. or higher and 45 ° C. or lower.

また、請求項5では、前記圧縮機の吐出側に対し前記室内熱交換器の入口側を連通し、前記室内熱交換器の出口側に対し前記水冷媒熱交換器の入口側を連通し、前記水冷媒熱交換器の出口側に対し前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通し、前記ヒートポンプ熱交換器の出口側に対し前記圧縮機の吸入側を連通して、前記除霜処理を行う除霜暖房モードと、前記圧縮機の吐出側に対し凝縮器として機能する前記室内熱交換器の入口側を連通し、前記室内熱交換器の出口側に対し蒸発器として機能する前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通し、前記ヒートポンプ熱交換器の出口側に対し前記圧縮機の吸入側を連通する通常暖房モードと、を切替可能なモード切替手段、をさらに有するものである。 Further, in claim 5, the inlet side of the indoor heat exchanger is communicated with the discharge side of the compressor, and the inlet side of the water refrigerant heat exchanger is communicated with the outlet side of the indoor heat exchanger. The defrosting treatment is performed by communicating the inlet side of the heat pump heat exchanger with the outlet side of the water refrigerant heat exchanger and the suction side of the compressor with the outlet side of the heat pump heat exchanger. The heat pump heat exchange that communicates the defrost heating mode with the inlet side of the indoor heat exchanger that functions as a condenser to the discharge side of the compressor and functions as an evaporator to the outlet side of the indoor heat exchanger. Further, it has a mode switching means capable of switching between a normal heating mode in which the inlet side of the device is communicated and the suction side of the compressor is communicated with the outlet side of the heat pump heat exchanger.

また、請求項6では、前記取り出し温度決定手段は、前記暖房負荷を表す、前記圧縮機の回転数、若しくは、前記室内空気の実室温と予め設定された目標室温との偏差、に応じて、前記取り出し温度を決定するものである。 Further, in claim 6, the take-out temperature determining means depends on the rotation speed of the compressor, which represents the heating load, or the deviation between the actual room temperature of the room air and the preset target room temperature. It determines the take-out temperature.

また、請求項7では、前記湯水循環回路は、前記貯湯タンクの上下方向中間部に接続され、当該貯湯タンク内へ湯水を戻す戻し管を備えており、前記モード切替手段は、前記除霜暖房モードと、前記通常暖房モードと、前記圧縮機の吐出側に対し凝縮器として機能する前記室内熱交換器の入口側を連通し、前記室内熱交換器の出口側に対し凝縮器として機能する前記水冷媒熱交換器の入口側を連通し、前記水冷媒熱交換器の出口側に対し蒸発器として機能する前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通し、前記ヒートポンプ熱交換器の出口側に対し前記圧縮機の吸入側を連通し、前記水冷媒熱交換器での冷媒からの受熱により加温された湯水を前記貯湯タンクへ給湯する沸上処理を行う暖房沸上モードと、を切替可能に構成されているものである。 Further, in claim 7, the hot water circulation circuit is connected to an intermediate portion in the vertical direction of the hot water storage tank, and includes a return pipe for returning hot water to the hot water storage tank, and the mode switching means is the defrost heating. The mode, the normal heating mode, and the inlet side of the indoor heat exchanger functioning as a condenser are communicated with the discharge side of the compressor, and the mode functions as a condenser with respect to the outlet side of the indoor heat exchanger. Communicates with the inlet side of the water refrigerant heat exchanger, communicates with the inlet side of the heat pump heat exchanger functioning as an evaporator to the outlet side of the water refrigerant heat exchanger, and communicates with the outlet side of the heat pump heat exchanger. It is possible to switch between a heating boiling mode that communicates with the suction side of the compressor and performs a boiling process in which hot water heated by receiving heat from the refrigerant in the water refrigerant heat exchanger is supplied to the hot water storage tank. It is configured.

また、請求項8では、前記モード切替手段は、外気温度、若しくは、蒸発器として機能する前記ヒートポンプ熱交換器の蒸発冷媒温度、若しくは、前記室内空気の実室温に基づき、前記暖房沸上モードの実行要否を判断するものである。 Further, in claim 8, the mode switching means of the heating boiling mode is based on the outside air temperature, the evaporating refrigerant temperature of the heat pump heat exchanger functioning as an evaporator, or the actual room temperature of the indoor air. It determines the necessity of execution.

また、請求項9では、前記モード切替手段は、さらに、前記貯湯タンク内における湯水の貯留状況に応じて、前記通常暖房モードから前記暖房沸上モードへと切り替えるものである。 Further, in claim 9, the mode switching means further switches from the normal heating mode to the heating boiling mode according to the storage state of hot water in the hot water storage tank.

この発明の請求項1によれば、ヒートポンプ熱交換器の除霜処理を行うことができる。すなわち、前記圧縮機の吐出側に対し室内熱交換器の入口側が連通され、その出口側に対し前記水冷媒熱交換器の入口側が連通され、さらにその出口側に対し前記ヒートポンプ熱交換器の入口側が連通され、その出口側に前記圧縮機の吸入側が連通される。この場合、圧縮機吐出側→室内熱交換器→水冷媒熱交換器→ヒートポンプ熱交換器→圧縮機吸入側の経路の、水冷媒熱交換器及びヒートポンプ熱交換器をこの順で直列に接続する冷凍サイクルが形成される。この結果、前記圧縮機からの高温高圧の冷媒ガスが室内熱交換器(凝縮器として機能)で室内空気へ放熱し凝縮し液体冷媒となった後、水冷媒熱交換器(蒸発器あるいは吸熱器として機能)において貯湯タンクからの湯水から吸熱することで、再び冷媒ガスとなる。そして、その冷媒ガスの熱がヒートポンプ熱交換器(凝縮器あるいは放熱器として機能)において放熱されることで、前記の通常の暖房運転時においてヒートポンプ熱交換器に生じた着霜を除霜することができる。この結果、冬期における暖房運転時において、貯湯タンクの湯水の熱を活用しつつ暖房運転を止めることなく除霜を行う、除霜処理を実現することができる。 According to claim 1 of the present invention, the heat pump heat exchanger can be defrosted. That is, the inlet side of the indoor heat exchanger is communicated with the discharge side of the compressor, the inlet side of the water refrigerant heat exchanger is communicated with the outlet side, and the inlet of the heat pump heat exchanger is communicated with the outlet side. The side is communicated, and the suction side of the compressor is communicated with the outlet side. In this case, connect the water refrigerant heat exchanger and the heat pump heat exchanger in series in the order of the compressor discharge side → indoor heat exchanger → water refrigerant heat exchanger → heat pump heat exchanger → compressor suction side. A refrigeration cycle is formed. As a result, the high-temperature and high-pressure refrigerant gas from the compressor dissipates heat to the indoor air in the indoor heat exchanger (functioning as a condenser) and condenses to become a liquid refrigerant, and then a water-refrigerant heat exchanger (evaporator or heat absorber). By absorbing heat from the hot water from the hot water storage tank, it becomes a refrigerant gas again. Then, the heat of the refrigerant gas is dissipated in the heat pump heat exchanger (functioning as a condenser or radiator) to defrost the frost generated in the heat pump heat exchanger during the above-mentioned normal heating operation. Can be done. As a result, it is possible to realize a defrosting process in which the heating operation is performed without stopping the heating operation while utilizing the heat of the hot water in the hot water storage tank during the heating operation in winter.

ここで、前記除霜処理を実行する際には、処理中の室内温度の低下による暖房感の低下を極力抑えるためにも、なるべく必要かつ十分な熱を貯湯タンク側から受熱するようにして過不足なく除霜を行うことが好ましい。そのためには、湯水循環回路側での湯水を、適切な量の熱を与えるための最適な温度とすることが重要である。 Here, when the defrosting treatment is performed, the necessary and sufficient heat is received from the hot water storage tank side as much as possible in order to suppress the deterioration of the heating feeling due to the decrease in the indoor temperature during the treatment as much as possible. It is preferable to defrost without any shortage. For that purpose, it is important to set the hot water on the hot water circulation circuit side to the optimum temperature for giving an appropriate amount of heat.

本願発明者等の検討によれば、温水の前記取り出し温度が高いほど、前記除霜処理に要する時間が短く、また除霜処理時における室内熱交換器における室内側への暖房能力も高くなることを知見した。そこで、これに対応して、請求項1によれば、貯湯タンクに下部に低温水取り出し管を接続するとともに上下方向中間部に中温水取り出し管を接続し、それらの合流点に制御弁を設ける。一方、取り出し温度決定手段により、冷媒循環回路側の暖房負荷の大小に応じて前記貯湯タンクからの湯水の取り出し温度を決定する。そして、前記制御弁は、その決定した取り出し温度に応じて弁制御手段によって制御される。これにより、前記暖房負荷が大きく室内側へ必要な暖房能力が高いときには、例えば中温水取り出し管からの湯水の割合を多くして(あるいは中温水取り出し管のみから湯水を取り出すようにして)前記取り出し温度を比較的高くし、冷媒循環回路側がより大きな受熱を湯水循環回路側から得られるようにすることができる。また逆に、前記暖房負荷が小さく室内側へ必要な暖房能力が低いときには、例えば低温水取り出し管からの湯水の割合を多くして(あるいは低温水取り出し管のみから湯水を取り出すようにして)前記取り出し温度を比較的低くすることで冷媒循環回路側が必要以上の熱を無駄に湯水循環回路側から受熱しないようにすることができる。 According to the study by the inventors of the present application, the higher the take-out temperature of the hot water, the shorter the time required for the defrosting treatment, and the higher the heating capacity of the indoor heat exchanger to the indoor side during the defrosting treatment. Was found. Therefore, in response to this, according to claim 1, a low-temperature water take-out pipe is connected to the lower part of the hot water storage tank, a medium-temperature water take-out pipe is connected to the middle part in the vertical direction, and a control valve is provided at the confluence of these pipes. .. On the other hand, the take-out temperature determining means determines the take-out temperature of hot water from the hot water storage tank according to the magnitude of the heating load on the refrigerant circulation circuit side. Then, the control valve is controlled by the valve control means according to the determined take-out temperature. As a result, when the heating load is large and the heating capacity required for the indoor side is high, for example, the proportion of hot water from the medium-temperature water take-out pipe is increased (or hot water is taken out only from the medium-temperature water take-out pipe). The temperature can be made relatively high so that the refrigerant circulation circuit side can obtain a larger heat reception from the hot water circulation circuit side. On the contrary, when the heating load is small and the heating capacity required for the indoor side is low, for example, the ratio of hot water from the low-temperature water take-out pipe is increased (or hot water is taken out only from the low-temperature water take-out pipe). By making the take-out temperature relatively low, it is possible to prevent the refrigerant circulation circuit side from wastefully receiving heat from the hot water circulation circuit side.

以上のようにして、請求項1によれば、室内熱交換器側の放熱量の大小に応じた熱を貯湯タンク側から受熱することで、暖房運転を止めずに過不足のない確実な除霜を行うことができる。 As described above, according to claim 1, by receiving heat from the hot water storage tank side according to the amount of heat radiated from the indoor heat exchanger side, the heating operation is not stopped and the heat is surely removed without excess or deficiency. Frost can be done.

また、請求項2によれば、低温水取り出し管からの低温水と中温水取り出し管からの中温水を弁制御手段の制御に基づき適宜の混合比で混合することで、最適な温度の湯水を精度よく生成し、水冷媒熱交換器へ導出することができる。 Further, according to claim 2, the low temperature water from the low temperature water take-out pipe and the medium hot water from the medium hot water take-out pipe are mixed at an appropriate mixing ratio based on the control of the valve control means to obtain hot water at the optimum temperature. It can be generated accurately and delivered to the water-refrigerant heat exchanger.

また、請求項3によれば、低温水取り出し管からの低温水及び中温水取り出し管からの中温水のいずれか一方を弁制御手段の制御に基づき選択的に使用することで、簡素な制御で好適な温度の湯水を生成し、水冷媒熱交換器へ導出することができる。 Further, according to claim 3, one of the low temperature water from the low temperature water take-out pipe and the medium temperature water from the medium hot water take-out pipe is selectively used based on the control of the valve control means, so that simple control is possible. Hot water at a suitable temperature can be generated and delivered to a water-refrigerant heat exchanger.

また、通常、貯湯タンク内へ湯水を沸き上げる場合、沸上効率を比較的高くするために、60℃程度以上の比較的高温の湯水が生成される。それら高温水は前記貯湯タンクの上部から供給されることで当該貯湯タンク内の上部に貯留されており、出湯時に入浴やシャワーや手洗い等に使用される。一方、ユーザ使用時の出湯による前記高温水の減少やそれに伴う貯湯タンク下部からの給水により、貯湯タンク内の中間部や下部には、上記の用途に使用するのが難しい30℃~45℃程度の中温水や15℃~30℃程度の低温水が貯留されている。請求項4によれば、15℃~45℃の温度範囲であるその中温水や低温水を用いて前記水冷媒熱交換器への湯水を生成することで、タンク内湯水の有効活用を図ることができる。 Further, usually, when hot water is boiled into a hot water storage tank, relatively high temperature hot water of about 60 ° C. or higher is generated in order to make the boiling efficiency relatively high. The high-temperature water is supplied from the upper part of the hot water storage tank and is stored in the upper part of the hot water storage tank, and is used for bathing, showering, hand washing, etc. at the time of hot water discharge. On the other hand, due to the decrease in the high temperature water due to the hot water discharged during user use and the accompanying water supply from the lower part of the hot water storage tank, the middle part and the lower part of the hot water storage tank have a temperature of about 30 ° C to 45 ° C, which is difficult to use for the above purposes. Medium hot water and low temperature water of about 15 ° C to 30 ° C are stored. According to claim 4, the hot water in the tank is effectively utilized by generating hot water for the water refrigerant heat exchanger using the medium hot water or low temperature water in the temperature range of 15 ° C to 45 ° C. Can be done.

また、請求項5によれば、前記除霜処理を行うモード(除霜暖房モード)とは別に、圧縮機吐出側→室内熱交換器→ヒートポンプ熱交換器→圧縮機吸入側の経路の冷凍サイクルが形成される通常暖房モードを備えることにより、大気からの吸熱を熱源とする、通常の暖房運転を行うことができる。 Further, according to claim 5, apart from the mode for performing the defrosting treatment (defrosting and heating mode), the refrigeration cycle of the route of the compressor discharge side → the indoor heat exchanger → the heat pump heat exchanger → the compressor suction side. By providing the normal heating mode in which the air is formed, it is possible to perform a normal heating operation using heat absorption from the atmosphere as a heat source.

また、請求項6によれば、通常、暖房負荷の大小に対応して回転数が増減制御される圧縮機の当該回転数や、暖房負荷そのものを表す実室温と目標室温との偏差に応じて、取り出し温度決定手段が前記取り出し温度を決定する。暖房負荷を表す明確な指標を用いることで、室内熱交換器側の放熱量の大小に応じた熱を精度よく貯湯タンク側から受熱することができる。 Further, according to claim 6, normally, the rotation speed is controlled to increase or decrease according to the magnitude of the heating load, and the deviation between the actual room temperature representing the heating load itself and the target room temperature. , The take-out temperature determining means determines the take-out temperature. By using a clear index indicating the heating load, it is possible to accurately receive heat from the hot water storage tank side according to the magnitude of the heat radiation amount on the indoor heat exchanger side.

また、請求項7によれば、前述のように除霜処理において使用されて貯湯タンク内の湯水が消費されるのに対応し、前記モード切替手段が暖房沸上モードに切り替えることで、湯水循環回路側が水冷媒熱交換器にて冷媒循環回路側から受熱して加温した湯水を、貯湯タンク内へ供給することができる。すなわち、前記暖房沸上モードでは、前記圧縮機の吐出側に対し室内熱交換器の入口側が連通され、その出口側に対し前記水冷媒熱交換器の入口側が連通され、さらにその出口側に対し前記ヒートポンプ熱交換器の入口側が連通され、その出口側に前記圧縮機の吸入側が連通される。この場合、圧縮機吐出側→室内熱交換器→水冷媒熱交換器→ヒートポンプ熱交換器→圧縮機吸入側の経路の、水冷媒熱交換器及びヒートポンプ熱交換器をこの順で直列に接続する冷凍サイクルが形成される。この結果、前記圧縮機からの高温高圧の冷媒ガスが室内熱交換器(凝縮器として機能)で室内空気へ放熱し凝縮するともに水冷媒熱交換器(凝縮器として機能)においても凝縮し貯湯タンクからの湯水へと放熱することで液体冷媒となった後、その後のヒートポンプ熱交換器(蒸発器として機能)において外気から吸熱することで冷媒ガスとなって圧縮機へと戻る。この場合、例えばある程度の時間の前記通常暖房運転によって暖房負荷が軽くなって生じた暖房能力の余力を活用して貯湯タンクの湯水へ放熱することで、これ以降の除霜処理に使用するための中温水を生成し、貯湯タンクへ供給し補充しておくことができる。この結果、ヒートポンプ熱交換器の除霜が完了しないまま中温水がなくなって従来手法の冷房サイクルによる除霜を行う場合のように、暖房運転が除霜のためにいったん中断してしまうのを防止することができる。 Further, according to claim 7, the hot water circulation is caused by the mode switching means switching to the heating boiling mode in response to the consumption of the hot water in the hot water storage tank used in the defrosting treatment as described above. The circuit side can supply hot water heated by receiving heat from the refrigerant circulation circuit side with a water-refrigerant heat exchanger into the hot water storage tank. That is, in the heating boiling mode, the inlet side of the indoor heat exchanger is communicated with the discharge side of the compressor, the inlet side of the water refrigerant heat exchanger is communicated with the outlet side, and further with respect to the outlet side. The inlet side of the heat pump heat exchanger is communicated, and the suction side of the compressor is communicated with the outlet side thereof. In this case, connect the water refrigerant heat exchanger and the heat pump heat exchanger in series in the order of the compressor discharge side → indoor heat exchanger → water refrigerant heat exchanger → heat pump heat exchanger → compressor suction side. A refrigeration cycle is formed. As a result, the high-temperature and high-pressure refrigerant gas from the compressor dissipates heat to the indoor air in the indoor heat exchanger (functions as a condenser) and condenses, and also condenses in the water refrigerant heat exchanger (functions as a condenser) to store the hot water. After radiating heat to the hot water from the water, it becomes a liquid refrigerant, and then it absorbs heat from the outside air in the heat pump heat exchanger (functioning as an evaporator) to become a refrigerant gas and returns to the compressor. In this case, for example, by utilizing the surplus capacity of the heating capacity generated by the lightening of the heating load due to the normal heating operation for a certain period of time to dissipate heat to the hot water in the hot water storage tank, it is used for the subsequent defrosting treatment. Medium-temperature water can be generated and supplied to the hot water storage tank for replenishment. As a result, it is possible to prevent the heating operation from being temporarily interrupted due to defrosting, as in the case where the medium temperature water runs out without completing the defrosting of the heat pump heat exchanger and the defrosting is performed by the conventional cooling cycle. can do.

なお、前記暖房沸上モードを実行することでヒートポンプ熱交換器に着霜しやすくなる可能性もある。しかしながら、この暖房沸上モードで前記のようにして生成した前記中温水を前記除霜処理において使用することで、(そうしなかった場合に比べて)除霜処理に要する時間を短縮することができる。この結果、除霜処理が実行される時における室温上昇による暖房感の低下を防止することができる。 It should be noted that there is a possibility that the heat pump heat exchanger is likely to be frosted by executing the heating boiling mode. However, by using the medium warm water generated as described above in this heating boiling mode in the defrosting treatment, the time required for the defrosting treatment can be shortened (compared to the case where the defrosting treatment is not performed). can. As a result, it is possible to prevent a decrease in the feeling of heating due to an increase in room temperature when the defrosting treatment is executed.

また、請求項8によれば、外気温度や蒸発冷媒温度や室温に基づき前記除霜処理の実行が必要な環境であるか否かを判定し、除霜処理が必要である場合に限り前記暖房沸上モードによる沸上処理を行うことができる。この結果、無駄な沸上を防止し、効率を向上することができる。 Further, according to claim 8, it is determined whether or not the environment requires the execution of the defrosting treatment based on the outside air temperature, the evaporating refrigerant temperature, and the room temperature, and the heating is performed only when the defrosting treatment is necessary. The boiling process can be performed in the boiling mode. As a result, unnecessary boiling can be prevented and efficiency can be improved.

また、請求項9によれば、貯湯タンク内の湯水の貯留状況、すなわち、例えば除霜処理に使用する中温水の量に応じて、中温水の量が少なくなっている場合に限り前記暖房沸上モードによる沸上処理を行うことができる。この結果、無駄な沸上を防止し、効率を向上することができる。 Further, according to claim 9, the heating boiling is performed only when the amount of the medium-temperature water is small according to the storage state of the hot water in the hot water storage tank, that is, for example, the amount of the medium-temperature water used for the defrosting treatment. The boiling process in the upper mode can be performed. As a result, unnecessary boiling can be prevented and efficiency can be improved.

本発明の第1実施形態におけるヒートポンプ給湯機全体の回路構成図Circuit configuration diagram of the entire heat pump water heater according to the first embodiment of the present invention 室外機制御部の機能的構成図Functional configuration diagram of the outdoor unit control unit 熱交換制御部の機能的構成図Functional block diagram of heat exchange control unit 室内機制御部の機能的構成図Functional configuration diagram of the indoor unit control unit 貯湯制御部の機能的構成図Functional block diagram of hot water storage control unit ヒーポン制御部の機能的構成図Functional configuration diagram of the heaton control unit 通常冷房運転時の作動を説明する図The figure explaining the operation at the time of a normal cooling operation 排熱利用冷房運転時の作動を説明する図The figure explaining the operation at the time of cooling operation using waste heat 通常暖房運転時の作動を説明する図The figure explaining the operation at the time of a normal heating operation 暖房サイクル除霜アシスト運転時の作動を説明する図Diagram illustrating operation during heating cycle defrost assist operation 圧縮機回転数と貯湯タンク内の取り出し温度との対応関係を表す図The figure which shows the correspondence relation between the compressor rotation speed and the take-out temperature in a hot water storage tank. 暖房サイクル除霜アシスト運転の処理手順を説明するフローチャート図Flow chart illustrating the processing procedure of heating cycle defrost assist operation 実際の室温及び暖房負荷並びに取り出し温度の経時挙動の一例を示すグラフ図Graph diagram showing an example of the temporal behavior of the actual room temperature, heating load, and take-out temperature 本発明の第2実施形態におけるヒートポンプ給湯機の暖房沸上運転時の作動を説明する図The figure explaining the operation at the time of a heating boiling operation of a heat pump water heater in the 2nd Embodiment of this invention. 暖房サイクル除霜アシスト運転及び暖房沸上運転の処理手順を説明するフローチャート図Flow chart illustrating the processing procedure of heating cycle defrost assist operation and heating boiling operation

<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態を図1~図13に基づいて説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 13.

本実施形態の冷暖房機能付きヒートポンプ給湯機1(冷暖房機能付き貯湯式給湯機1に相当)全体の回路構成を図1に示す。 FIG. 1 shows the entire circuit configuration of the heat pump water heater 1 with a heating / cooling function (corresponding to the hot water storage type water heater 1 with a heating / cooling function) of the present embodiment.

図1において、本実施形態のヒートポンプ給湯機1は、貯湯タンク2を備えた貯湯ユニット100と、エアコン室外機としての室外機ユニット300と、エアコン室内機としての室内機ユニット200と、熱交換ユニット400と、ヒートポンプユニット500と、を有している。 In FIG. 1, the heat pump water heater 1 of the present embodiment includes a hot water storage unit 100 provided with a hot water storage tank 2, an outdoor unit 300 as an air conditioner outdoor unit, an indoor unit 200 as an air conditioner indoor unit, and a heat exchange unit. It has 400 and a heat pump unit 500.

前記熱交換ユニット400は、冷媒を流通させる冷媒側の流路15bと水側の流路15aとを有し、高温高圧の冷媒と貯湯タンク2内の湯水とを熱交換する水冷媒熱交換器15と、沸上ポンプ19と、を備えている。すなわち、前記水冷媒熱交換器15の前記水側の流路15aと前記貯湯タンク2とが湯水配管としての加熱往き管5及び加熱戻り管6によって環状に接続され、前記貯湯ユニット100及び熱交換ユニット400内で湯水循環回路としての加熱循環回路4が形成されている。 The heat exchange unit 400 has a flow path 15b on the refrigerant side and a flow path 15a on the water side through which the refrigerant flows, and is a water refrigerant heat exchanger that exchanges heat between the high-temperature and high-pressure refrigerant and the hot water in the hot water storage tank 2. It includes 15 and a boiling pump 19. That is, the water-side flow path 15a of the water-refrigerant heat exchanger 15 and the hot water storage tank 2 are connected in an annular shape by a heating going pipe 5 and a heating return pipe 6 as hot water pipes, and the hot water storage unit 100 and heat exchange are performed. A heat circulation circuit 4 as a hot water circulation circuit is formed in the unit 400.

加熱往き管5は、配管5a、配管5b(低温水取り出し管に相当)、配管5c(中温水取り出し管に相当)、配管5d(中温水取り出し管に相当)を備えており、配管5b,5cは、混合弁10E(制御弁に相当)を介し、配管5aから分岐して接続されている。前記混合弁10Eの詳細は後述する。また、前記配管5bは前記貯湯タンク2の下部に接続され、前記配管5cは、前記貯湯タンク2の高さ方向中間部に接続された、中温水取り出し用の前記配管5dに接続されている。 The heating going pipe 5 includes a pipe 5a, a pipe 5b (corresponding to a low-temperature water take-out pipe), a pipe 5c (corresponding to a medium-temperature water take-out pipe), and a pipe 5d (corresponding to a medium-temperature water take-out pipe). Is branched and connected from the pipe 5a via the mixing valve 10E (corresponding to the control valve). Details of the mixing valve 10E will be described later. Further, the pipe 5b is connected to the lower part of the hot water storage tank 2, and the pipe 5c is connected to the pipe 5d for taking out medium-temperature water connected to the middle portion in the height direction of the hot water storage tank 2.

加熱戻り管6は、配管6a、配管6b、配管6c、配管6d、配管6eを備えており、配管6b,6cは、三方弁10Cを介し、配管6aから分岐して接続されている。前記配管6bは前記貯湯タンク2の上部に接続され、前記配管6d,6eが、三方弁10Dを介し、前記配管6cから分岐して接続されている。配管6dは、前記貯湯タンク2の高さ方向中間部に接続されており、配管6eは、前記貯湯タンク2の下部に接続されて貯湯タンク2に水を給水する給水管7に接続されている。給水管7からは給水バイパス管9が分岐して設けられている。 The heating return pipe 6 includes a pipe 6a, a pipe 6b, a pipe 6c, a pipe 6d, and a pipe 6e, and the pipes 6b and 6c are branched and connected from the pipe 6a via a three-way valve 10C. The pipe 6b is connected to the upper part of the hot water storage tank 2, and the pipes 6d and 6e are branched and connected from the pipe 6c via a three-way valve 10D. The pipe 6d is connected to the middle portion in the height direction of the hot water storage tank 2, and the pipe 6e is connected to the lower part of the hot water storage tank 2 and connected to a water supply pipe 7 for supplying water to the hot water storage tank 2. .. A water supply bypass pipe 9 is branched from the water supply pipe 7.

前記沸上ポンプ19は、前記配管5aの途中に設けられ、前記水側の流路15aを介し前記加熱往き管5からの湯水を前記加熱戻り管6へ流通させつつ、貯湯タンク2の湯水を循環させる。なお、前記加熱往き管5には、前記水冷媒熱交換器15の前記水側の流路15aに流入する入水温度T1(湯水の入口温度)を検出する入水温度センサ23が設けられ、前記加熱戻り管6には、前記水側の流路15aから前記貯湯タンク2に向かって流出する沸上温度Tbを検出する沸上温度センサ24が設けられている。 The boiling pump 19 is provided in the middle of the pipe 5a, and the hot water from the heating return pipe 5 is circulated to the heating return pipe 6 through the flow path 15a on the water side, and the hot water from the hot water storage tank 2 is supplied. Circulate. The heating going pipe 5 is provided with a water inlet temperature sensor 23 for detecting the water inlet temperature T1 (inlet temperature of hot water) flowing into the water flow path 15a of the water refrigerant heat exchanger 15, and the heating is performed. The return pipe 6 is provided with a boiling temperature sensor 24 that detects the boiling temperature Tb flowing out from the water-side flow path 15a toward the hot water storage tank 2.

前記貯湯タンク2の上部にはまた、貯湯されている高温水を出湯する出湯管8に備えられた配管8aが接続されている。出湯管8は、配管8aの他に配管8b,8cを備えており、配管8a及び配管8bが混合弁10Bを介し配管8cへと合流するように接続されている。配管8bは、前記配管5dに接続されており、配管5dから取り出された中温水を前記混合弁10Bへ導く。混合弁10Bは、配管8aからの高温水と配管8bからの中温水を所望の割合(混合比)で混合し、配管8cへと導出する。また、配管8cと前記給水バイパス管9とは、混合弁10Aを介し出湯管11へ合流するように接続されている。出湯管11には、混合弁10Aで混合後の給湯温度を検出する給湯温度センサ37が設けられている。混合弁10Aは、給湯温度センサ37の検出結果に基づき、前記配管8cからの湯水と前記給水バイパス管9からの水とを混合して給湯設定温度の湯とする。 A pipe 8a provided in the hot water outlet pipe 8 for discharging the hot water stored in the hot water is also connected to the upper portion of the hot water storage tank 2. The hot water outlet pipe 8 includes pipes 8b and 8c in addition to the pipe 8a, and the pipe 8a and the pipe 8b are connected so as to join the pipe 8c via the mixing valve 10B. The pipe 8b is connected to the pipe 5d and guides the medium-temperature water taken out from the pipe 5d to the mixing valve 10B. The mixing valve 10B mixes the high temperature water from the pipe 8a and the medium temperature water from the pipe 8b at a desired ratio (mixing ratio) and leads to the pipe 8c. Further, the pipe 8c and the water supply bypass pipe 9 are connected so as to join the hot water outlet pipe 11 via the mixing valve 10A. The hot water supply pipe 11 is provided with a hot water supply temperature sensor 37 that detects the hot water supply temperature after mixing with the mixing valve 10A. Based on the detection result of the hot water supply temperature sensor 37, the mixing valve 10A mixes the hot water from the pipe 8c and the water from the water supply bypass pipe 9 to obtain hot water having a hot water supply set temperature.

なお、貯湯タンク2の側面には、貯湯タンク2内の湯水の温度(貯湯温度)をそれぞれ検出し前記湯水の加熱状況(言い替えれば貯湯状況)を検知するための貯湯温度センサ12が上下にわたり複数設けられている。 On the side surface of the hot water storage tank 2, a plurality of hot water storage temperature sensors 12 for detecting the temperature of the hot water in the hot water storage tank 2 (hot water storage temperature) and detecting the heating status of the hot water (in other words, the hot water storage status) are provided above and below. It is provided.

一方、前記水冷媒熱交換器15において前記貯湯タンク2内の湯水と熱交換(詳細は後述)可能な冷媒循環回路30(後述の冷媒配管18、冷媒配管25、冷媒配管26を含む)が、前記熱交換ユニット400、前記室外機ユニット300、及び前記室内機ユニット200にわたって設けられている。 On the other hand, the refrigerant circulation circuit 30 (including the refrigerant pipe 18, the refrigerant pipe 25, and the refrigerant pipe 26 described later) capable of heat exchange (details will be described later) with the hot water in the hot water storage tank 2 in the water refrigerant heat exchanger 15 It is provided over the heat exchange unit 400, the outdoor unit unit 300, and the indoor unit unit 200.

すなわち、前記室外機ユニット300においては、冷媒を圧縮する圧縮機14と、四方弁31と、前記冷媒と外気との熱交換により凝縮器又は蒸発器として選択的に機能(詳細は後述)するヒートポンプ熱交換器としての室外熱交換器17とが、前記冷媒配管18によって接続されている。なお、室外熱交換器17には、前記室外熱交換器17に外気を通じるための室外ファン67が設けられている。 That is, in the outdoor unit unit 300, a compressor 14 for compressing the refrigerant, a four-way valve 31, and a heat pump that selectively functions as a condenser or an evaporator by heat exchange between the refrigerant and the outside air (details will be described later). The outdoor heat exchanger 17 as a heat exchanger is connected by the refrigerant pipe 18. The outdoor heat exchanger 17 is provided with an outdoor fan 67 for passing outside air through the outdoor heat exchanger 17.

詳細には、前記冷媒配管18は、圧縮機14の吐出側となる配管部18aと、前記圧縮機14の吸入側となる配管部18cと、通常暖房運転時(後述の図9等)において前記四方弁31を介し前記配管部18aに接続される配管部18bとを含んでいる。また前記冷媒配管18は、後述する通常暖房運転時における前記室外熱交換器17の圧縮機14側を前記四方弁31を介し前記配管部18cに接続する配管部18d,18eと、前記室外熱交換器17の反圧縮機14側に接続される配管部18fと、を含んでいる。前記配管部18eは、二方弁122を備えており、前記配管部18fは、第1開閉弁としての全閉機能付きの膨張弁113を備えている。 Specifically, the refrigerant pipe 18 includes a pipe portion 18a on the discharge side of the compressor 14, a pipe portion 18c on the suction side of the compressor 14, and the above-mentioned during normal heating operation (FIG. 9, etc. described later). It includes a piping portion 18b connected to the piping portion 18a via a four-way valve 31. Further, the refrigerant pipe 18 is connected to the pipe portions 18d and 18e via the four-way valve 31 on the compressor 14 side of the outdoor heat exchanger 17 during normal heating operation, which will be described later, and the outdoor heat exchange. It includes a piping portion 18f connected to the anti-compressor 14 side of the vessel 17. The piping portion 18e includes a two-way valve 122, and the piping portion 18f includes an expansion valve 113 having a fully closed function as a first on-off valve.

前記四方弁31は4つのポートを備える弁であり、前記冷媒配管18のうち(冷媒主経路を構成する)前記配管部18b,18d用の2つのポートのそれぞれに対して、残りの前記配管部18a,18c用の2つのポートのいずれを連通するかを切り替える。前記配管部18a,18c用の2つのポートどうしは、ループ状に配置された前記配管部18a,18cからなる冷媒副経路によって接続されており、この冷媒副経路上に前記圧縮機14が設けられている。例えば四方弁31は、後述する図9等の状態に切り替えられた場合(以下適宜、「暖房側への切替」等と称する)は、前記圧縮機14の吐出側である前記配管部18aを(後述の室内熱交換器27の入口側である)前記配管部18bに連通させ、後述する図7等の通常冷房運転の状態に切り替えられた場合(以下適宜、「冷房側への切替」等と称する)は、前記配管部18aを前記室外熱交換器17側である前記配管部18d,18eに連通させる。 The four-way valve 31 is a valve having four ports, and the remaining piping portion is provided for each of the two ports for the piping portions 18b and 18d (which constitute the refrigerant main path) in the refrigerant pipe 18. It switches which of the two ports for 18a and 18c communicates. The two ports for the piping portions 18a and 18c are connected to each other by a refrigerant subpath consisting of the piping portions 18a and 18c arranged in a loop, and the compressor 14 is provided on the refrigerant subpath. ing. For example, when the four-way valve 31 is switched to the state shown in FIG. 9 or the like described later (hereinafter, appropriately referred to as “switching to the heating side” or the like), the piping portion 18a on the discharge side of the compressor 14 is (hereinafter appropriately referred to as “switching to the heating side” or the like). When it is communicated with the piping portion 18b (which is the inlet side of the indoor heat exchanger 27 described later) and switched to the normal cooling operation state as shown in FIG. 7 described later (hereinafter, "switching to the cooling side" or the like as appropriate). Refers to) to communicate the piping portion 18a with the piping portions 18d and 18e on the outdoor heat exchanger 17 side.

一方、前記熱交換ユニット400においては、前記冷媒の流路となる冷媒配管25が備えられており、前記水冷媒熱交換器15の前記冷媒側の流路15bが、前記冷媒配管25に接続されている。 On the other hand, the heat exchange unit 400 is provided with a refrigerant pipe 25 that serves as a flow path for the refrigerant, and the flow path 15b on the refrigerant side of the water refrigerant heat exchanger 15 is connected to the refrigerant pipe 25. ing.

詳細には、前記冷媒配管25は、前記配管18dと前記水冷媒熱交換器15(詳細には前記冷媒側の流路15b)の一方側とを接続する配管部25aと、前記水冷媒熱交換器15(詳細には前記冷媒側の流路15b)のうち前記配管部25aの反対側である他方側と前記配管18fとを接続する配管部25bと、を含んでいる。前記配管部25aは、前記四方弁31と前記水冷媒熱交換器15の前記一方側とを開閉可能な第2開閉弁としての二方弁121を備えており、前記配管部25bは全閉機能付きの膨張弁111を備えている。 Specifically, the refrigerant pipe 25 is a pipe portion 25a connecting the pipe 18d and one side of the water refrigerant heat exchanger 15 (specifically, the flow path 15b on the refrigerant side), and the water refrigerant heat exchange. It includes a pipe portion 25b that connects the other side of the vessel 15 (specifically, the flow path 15b on the refrigerant side) opposite to the pipe portion 25a and the pipe 18f. The piping portion 25a includes a two-way valve 121 as a second on-off valve capable of opening and closing the four-way valve 31 and the one side of the water refrigerant heat exchanger 15, and the piping portion 25b has a fully closed function. The expansion valve 111 is provided.

そして、前記熱交換ユニット400と前記室外機ユニット300とに跨るように、バイパス回路600が設けられている。このバイパス回路600は、前記配管部25aのうち、前記水冷媒熱交換器15の前記冷媒側の流路15bと前記二方弁121との間の分岐部P1と、前記配管部18fのうち、前記膨張弁113と前記室外熱交換器17との間の分岐部P2との間を接続している。また、バイパス回路600の途中には、全開機能付きの膨張弁610が設けられている。 A bypass circuit 600 is provided so as to straddle the heat exchange unit 400 and the outdoor unit unit 300. The bypass circuit 600 includes the branch portion P1 between the flow path 15b on the refrigerant side of the water refrigerant heat exchanger 15 and the two-way valve 121 in the piping portion 25a, and the piping portion 18f. A branch portion P2 between the expansion valve 113 and the outdoor heat exchanger 17 is connected. Further, an expansion valve 610 with a fully open function is provided in the middle of the bypass circuit 600.

一方、前記室内機ユニット200においては、前記冷媒の流路となる冷媒配管26が備えられており、前記冷媒と室内空気との熱交換により凝縮器又は蒸発器として選択的に機能(詳細は後述)する室内熱交換器27が前記冷媒配管26に接続されている。なお、室内熱交換器27には、前記室内熱交換器27に室内空気を通じるための室内ファン77が設けられている。 On the other hand, the indoor unit 200 is provided with a refrigerant pipe 26 that serves as a flow path for the refrigerant, and selectively functions as a condenser or an evaporator by heat exchange between the refrigerant and the indoor air (details will be described later). ) Is connected to the refrigerant pipe 26. The indoor heat exchanger 27 is provided with an indoor fan 77 for passing indoor air through the indoor heat exchanger 27.

詳細には、前記冷媒配管26は、前記配管18bに連通して設けられ、前記室内熱交換器27のうち通常暖房運転時等における入口側(後述の図9等参照)に接続される配管部26aと、前記室内熱交換器27の通常暖房運転時等における出口側(後述の図9等参照)を前記配管18fに接続する配管部26bと、を含んでいる。 Specifically, the refrigerant pipe 26 is provided in communication with the pipe 18b and is connected to the inlet side (see FIG. 9 or the like described later) of the indoor heat exchanger 27 during normal heating operation or the like. 26a and a piping portion 26b for connecting the outlet side (see FIG. 9 and the like described later) of the indoor heat exchanger 27 to the pipe 18f during normal heating operation and the like are included.

また、前記ヒートポンプユニット500は、冷媒を流通させる冷媒側の流路115bと水側の流路115aとを有し、高温高圧の冷媒と貯湯タンク2内の湯水とを熱交換可能な水冷媒熱交換器115と、沸上ポンプ119と、を備えている。すなわち、前記加熱往き管5の配管5aに設けた三方弁10Fから分岐して設けられた配管105aが前記水冷媒熱交換器115の前記水側の流路115aの一方側(図示下側)と接続されるとともに、前記加熱戻り管6の配管6aから分岐して設けられた配管106aが前記水側の流路115aの他方側(図示上側)に接続されており、これら配管106a,105aによって前記ヒートポンプユニット500内で湯水循環回路としての加熱循環回路104が形成されている。前記沸上ポンプ119は、前記配管105aの途中に設けられ、前記水側の流路115aを介し前記加熱往き管5からの湯水を前記加熱戻り管6へ流通させつつ、貯湯タンク2の湯水を循環させることができる。 Further, the heat pump unit 500 has a flow path 115b on the refrigerant side for circulating the refrigerant and a flow path 115a on the water side, and can exchange heat between the high-temperature and high-pressure refrigerant and the hot water in the hot water storage tank 2. It is equipped with a exchanger 115 and a boiling pump 119. That is, the pipe 105a branched from the three-way valve 10F provided in the pipe 5a of the heating going pipe 5 is one side (lower side in the drawing) of the water side flow path 115a of the water refrigerant heat exchanger 115. Along with being connected, a pipe 106a branched from the pipe 6a of the heating return pipe 6 is connected to the other side (upper side in the drawing) of the water flow path 115a, and the pipes 106a and 105a are used to connect the pipe 106a. A heating circulation circuit 104 as a hot water circulation circuit is formed in the heat pump unit 500. The boiling pump 119 is provided in the middle of the pipe 105a, and the hot water from the heating return pipe 5 is circulated to the heating return pipe 6 through the flow path 115a on the water side, and the hot water from the hot water storage tank 2 is supplied. Can be circulated.

また、ヒートポンプユニット500には、前記水冷媒熱交換器115において前記貯湯タンク2内の湯水と熱交換可能な冷媒循環回路130が設けられている。すなわち、前記冷媒循環回路130において、冷媒を圧縮する圧縮機114と、前記冷媒と外気との熱交換により凝縮器又は蒸発器として選択的に機能する室外熱交換器117と、膨張弁123とが、前記冷媒配管118によって接続されている。なお、室外熱交換器117には、前記室外熱交換器117に外気を通じるための室外ファン167が設けられている。 Further, the heat pump unit 500 is provided with a refrigerant circulation circuit 130 that can exchange heat with the hot water in the hot water storage tank 2 in the water-refrigerant heat exchanger 115. That is, in the refrigerant circulation circuit 130, the compressor 114 that compresses the refrigerant, the outdoor heat exchanger 117 that selectively functions as a condenser or an evaporator by heat exchange between the refrigerant and the outside air, and the expansion valve 123 are provided. , Connected by the refrigerant pipe 118. The outdoor heat exchanger 117 is provided with an outdoor fan 167 for passing outside air through the outdoor heat exchanger 117.

ここで、前記冷媒循環回路30,130内には、冷媒として例えばR32冷媒が用いられ、ヒートポンプサイクルを構成している。なお、冷媒はHFC冷媒やHFO冷媒、二酸化炭素冷媒であってもよい。そして、前記冷媒配管18において、前記配管部18aには、圧縮機14から吐出される冷媒吐出温度Toutを検出する吐出温度センサ20が設けられ、前記配管部18cには、圧縮機14へ吸入される冷媒の冷媒吸入温度Tinを検出する吸入温度センサ32が設けられている。なお、前記室外熱交換器17には、外気温度Tairを検出する外気温度センサ22と、前記室外熱交換器17における蒸発冷媒温度を検出する冷媒温度センサ35とが設けられている。これらのセンサ20,32,22,35の検出結果は、室外機ユニット300に設けられた室外機制御部410に入力され、さらに適宜、貯湯ユニット100に設けられた貯湯制御部420や室内機ユニット200に設けられた室内機制御部430や熱交換ユニット400に設けた熱交換制御部440やヒートポンプユニット500に設けたヒーポン制御部450へも入力される(室外機制御部410を介し受信しても良いし、センサ20,32,22,35から直接受信してもよい)。 Here, for example, R32 refrigerant is used as the refrigerant in the refrigerant circulation circuits 30 and 130 to form a heat pump cycle. The refrigerant may be an HFC refrigerant, an HFO refrigerant, or a carbon dioxide refrigerant. Then, in the refrigerant pipe 18, the pipe portion 18a is provided with a discharge temperature sensor 20 for detecting the refrigerant discharge temperature Tout discharged from the compressor 14, and the pipe portion 18c is sucked into the compressor 14. A suction temperature sensor 32 for detecting the refrigerant suction temperature Tin of the refrigerant is provided. The outdoor heat exchanger 17 is provided with an outside air temperature sensor 22 for detecting the outside air temperature Tair and a refrigerant temperature sensor 35 for detecting the evaporated refrigerant temperature in the outdoor heat exchanger 17. The detection results of these sensors 20, 32, 22, and 35 are input to the outdoor unit control unit 410 provided in the outdoor unit unit 300, and further, the hot water storage control unit 420 and the indoor unit unit provided in the hot water storage unit 100 as appropriate. It is also input to the indoor unit control unit 430 provided in the 200, the heat exchange control unit 440 provided in the heat exchange unit 400, and the heat pump control unit 450 provided in the heat pump unit 500 (received via the outdoor unit control unit 410). Alternatively, it may be received directly from the sensors 20, 32, 22, 35).

また、前記熱交換ユニット400の前記冷媒配管25において、前記配管部25bには、前記冷媒側の流路15bから流出し前記膨張弁111に向かう冷媒流出温度T2を検出する流出温度センサ21が設けられている。なお、前記水冷媒熱交換器15には、前記冷媒が前記冷媒側の流路15bにおいて凝縮する際の冷媒凝縮温度を検出する凝縮温度センサ33が設けられている。これらのセンサ21,33の検出結果は、熱交換ユニット400に設けられた前記熱交換制御部440に入力され、さらに適宜、前記室外機制御部410や前記室内機制御部430や前記貯湯制御部420や前記ヒーポン制御部450へも入力される(熱交換制御部440を介し受信しても良いし、センサ21,33から直接受信してもよい)。 Further, in the refrigerant pipe 25 of the heat exchange unit 400, the pipe portion 25b is provided with an outflow temperature sensor 21 for detecting the refrigerant outflow temperature T2 flowing out from the flow path 15b on the refrigerant side and heading toward the expansion valve 111. Has been done. The water-refrigerant heat exchanger 15 is provided with a condensation temperature sensor 33 that detects the refrigerant condensation temperature when the refrigerant condenses in the flow path 15b on the refrigerant side. The detection results of these sensors 21 and 33 are input to the heat exchange control unit 440 provided in the heat exchange unit 400, and further, as appropriate, the outdoor unit control unit 410, the indoor unit control unit 430, and the hot water storage control unit. It is also input to the 420 and the heat pump control unit 450 (may be received via the heat exchange control unit 440 or may be received directly from the sensors 21 and 33).

また、室内機ユニット200の前記冷媒配管26において、前記室内熱交換器27には、空調対象空間の室内温度Tr(室内空気の実室温に相当)を検出する室内温度センサ34が設けられている。このセンサ34の検出結果は、室内機ユニット200に設けられた室内機制御部430に入力され、さらに適宜、前記室外機制御部410や前記貯湯制御部420や前記熱交換制御部440や前記ヒーポン制御部450へも入力される(室内機制御部430を介し受信しても良いし、センサ34から直接受信してもよい)。 Further, in the refrigerant pipe 26 of the indoor unit 200, the indoor heat exchanger 27 is provided with an indoor temperature sensor 34 that detects the indoor temperature Tr (corresponding to the actual room temperature of the indoor air) in the air-conditioned space. .. The detection result of the sensor 34 is input to the indoor unit control unit 430 provided in the indoor unit unit 200, and further, the outdoor unit control unit 410, the hot water storage control unit 420, the heat exchange control unit 440, and the heat pump are appropriately used. It is also input to the control unit 450 (may be received via the indoor unit control unit 430 or may be received directly from the sensor 34).

そして、前記貯湯ユニット100の前記貯湯制御部420、前記熱交換ユニット400の前記熱交換制御部440、前記室外機ユニット300の前記室外機制御部410、前記室内機ユニット200の前記室内機制御部430、及び、前記ヒートポンプユニット500の前記ヒーポン制御部450は、互いに通信可能に接続されており、前記各センサの検出結果に基づき、相互に連携しつつ、前記貯湯ユニット100、前記熱交換ユニット400、前記室外機ユニット300、前記室内機ユニット200、前記ヒートポンプユニット500内の各機器・アクチュエータの動作を制御する。 Then, the hot water storage control unit 420 of the hot water storage unit 100, the heat exchange control unit 440 of the heat exchange unit 400, the outdoor unit control unit 410 of the outdoor unit 300, and the indoor unit control unit of the indoor unit 200. The 430 and the heat pump control unit 450 of the heat pump unit 500 are communicably connected to each other, and based on the detection results of the respective sensors, the hot water storage unit 100 and the heat exchange unit 400 cooperate with each other. Controls the operation of each device / actuator in the outdoor unit 300, the indoor unit 200, and the heat pump unit 500.

このとき、前記室内機ユニット200は、リモコン等の適宜の操作部60(以下単に「リモコン60」と称する)によって操作可能である。すなわち、リモコン60は、例えば前記室内機制御部430に対し情報送受信可能に接続されており、ユーザは、このリモコン60を適宜に手動操作することにより、いずれの運転を行うかの運転指示、すなわち、大気排熱の冷房運転(以下適宜、「通常冷房運転」等という)、排熱利用給湯の冷房運転(以下適宜、「排熱利用給湯運転」等という)、大気吸熱の暖房運転(以下適宜、「通常暖房運転」等という)、貯湯熱利用・大気吸熱による除霜を暖房サイクルにて行う暖房運転(以下適宜、「暖房サイクル除霜アシスト運転」等という)、前記水冷媒熱交換器15での冷媒からの受熱により加温された湯水を前記貯湯タンク2へ給湯する沸上運転(以下適宜、「暖房沸上運転」等という)等のいずれを行うかを指示することができる。これらのリモコン60からの指示内容は、室内機ユニット200に設けられた前記室内機制御部430に入力され、さらに適宜、前記室外機制御部410や前記熱交換制御部440や前記貯湯制御部420やヒーポン制御部450へも入力される(室内機制御部430を介し受信しても良いし、リモコン60から直接受信してもよい)。 At this time, the indoor unit 200 can be operated by an appropriate operation unit 60 (hereinafter, simply referred to as “remote controller 60”) such as a remote controller. That is, the remote control 60 is connected to, for example, the indoor unit control unit 430 so as to be able to transmit and receive information, and the user can manually operate the remote control 60 to instruct which operation to perform, that is, , Cooling operation of atmospheric exhaust heat (hereinafter appropriately referred to as "normal cooling operation", etc.), Cooling operation of hot water supply using exhaust heat (hereinafter appropriately referred to as "hot water supply operation using exhaust heat", etc.), Heating operation of atmospheric heat absorption (hereinafter appropriately referred to as appropriate) , "Normal heating operation", etc.), Heating operation in which defrosting by hot water storage heat utilization / atmospheric heat absorption is performed in the heating cycle (hereinafter, appropriately referred to as "heating cycle defrosting assist operation", etc.), The water refrigerant heat exchanger 15 It is possible to instruct whether to perform a boiling operation (hereinafter, appropriately referred to as "heating boiling operation" or the like) for supplying hot water heated by receiving heat from the refrigerant in the hot water storage tank 2 to the hot water storage tank 2. The contents of instructions from the remote controller 60 are input to the indoor unit control unit 430 provided in the indoor unit unit 200, and further, the outdoor unit control unit 410, the heat exchange control unit 440, and the hot water storage control unit 420 are appropriately used. It is also input to the heat pump control unit 450 (may be received via the indoor unit control unit 430, or may be received directly from the remote controller 60).

<室外機制御部>
次に、前記室外機ユニット300に備えられた前記室外機制御部410について説明する。室外機制御部410は、詳細な図示を省略するが、各種のデータやプログラムを記憶する記憶部と、演算・制御処理を行う制御部とを備えている。この室外機制御部410の機能的構成を図2により説明する。
<Outdoor unit control unit>
Next, the outdoor unit control unit 410 provided in the outdoor unit unit 300 will be described. Although detailed illustration is omitted, the outdoor unit control unit 410 includes a storage unit for storing various data and programs, and a control unit for performing arithmetic and control processing. The functional configuration of the outdoor unit control unit 410 will be described with reference to FIG.

図2に示すように、前記室外機制御部410は、四方弁制御部410Aと、圧縮機制御部410Bと、膨張弁制御部410Cと、室外ファン制御部410Dと、二方弁制御部410Eと、を機能的に備えている。 As shown in FIG. 2, the outdoor unit control unit 410 includes a four-way valve control unit 410A, a compressor control unit 410B, an expansion valve control unit 410C, an outdoor fan control unit 410D, and a two-way valve control unit 410E. , Is functionally equipped.

四方弁制御部410Aには、前記リモコン60により指示された、いずれの運転を行うかの運転指示と、前記貯湯温度センサ12により検出された前記貯湯温度とが入力される。 In the four-way valve control unit 410A, an operation instruction as to which operation is to be performed, which is instructed by the remote controller 60, and the hot water storage temperature detected by the hot water storage temperature sensor 12 are input.

四方弁制御部410Aは、前記運転指示と、前記貯湯温度に対応した前記湯水の加熱状況(貯湯状況)とに応じて、実際にヒートポンプ給湯機1をどのような運転態様(前記の通常冷房運転、排熱利用給湯運転、通常暖房運転、暖房サイクル除霜アシスト運転)で運転するかを決定し、対応する運転情報を、前記圧縮機制御部410B、膨張弁制御部410C、室外ファン制御部410D、二方弁制御部410E、及び、貯湯制御部420、室内機制御部430、熱交換制御部440、ヒーポン制御部450に出力する。また四方弁制御部410Aは、上記決定された運転態様に対応する開閉信号を四方弁31へ出力し、四方弁31を切り替える(詳細な制御内容は後述)。 The four-way valve control unit 410A actually operates the heat pump water supply machine 1 in what operation mode (the above-mentioned normal cooling operation) according to the operation instruction and the heating state (hot water storage state) of the hot water corresponding to the hot water storage temperature. , Exhaust heat utilization hot water supply operation, normal heating operation, heating cycle defrosting assist operation), and the corresponding operation information is provided to the compressor control unit 410B, expansion valve control unit 410C, and outdoor fan control unit 410D. , Two-way valve control unit 410E, hot water storage control unit 420, indoor unit control unit 430, heat exchange control unit 440, and heat pump control unit 450. Further, the four-way valve control unit 410A outputs an on-off signal corresponding to the determined operation mode to the four-way valve 31 and switches the four-way valve 31 (detailed control contents will be described later).

圧縮機制御部410Bには、前記外気温度センサ22により検出された前記外気温度Tairと、前記室内温度センサ34により検出された前記室内温度Trと、前記リモコン60により設定されたエアコン設定温度Tcon(目標室温に相当)とが入力される(直接入力される場合のほか、前記の間接的な入力も含む。以下同様)。圧縮機制御部410Bは、前記のようにして四方弁制御部410Aから入力される前記運転情報に応じて、入力された前記の温度及び設定のうち少なくとも1つに基づき、前記圧縮機14の回転数を制御する(回転数制御値を圧縮機14へ出力する)。なおこのときの圧縮機14の前記回転数制御値は、後述の貯湯制御部420にも出力される。 In the compressor control unit 410B, the outside air temperature Tair detected by the outside air temperature sensor 22, the room temperature Tr detected by the room temperature sensor 34, and the air conditioner set temperature Tcon set by the remote control 60 ( (Equivalent to the target room temperature) is input (in addition to the case of direct input, the above-mentioned indirect input is also included. The same shall apply hereinafter). The compressor control unit 410B rotates the compressor 14 based on at least one of the input temperature and settings according to the operation information input from the four-way valve control unit 410A as described above. Control the number (output the rotation speed control value to the compressor 14). The rotation speed control value of the compressor 14 at this time is also output to the hot water storage control unit 420 described later.

膨張弁制御部410Cには、前記吐出温度センサ20により検出された前記冷媒吐出温度Toutと、前記流出温度センサ21により検出された前記冷媒流出温度T2と、前記吸入温度センサ32により検出された前記冷媒吸入温度Tinとが入力される。膨張弁制御部410Cは、前記四方弁制御部410Aからの前記運転情報に応じて、前記の入力された温度のうち少なくとも1つに基づき、前記膨張弁113の開度を制御する(詳細な制御内容は後述)。 The expansion valve control unit 410C has the refrigerant discharge temperature Tout detected by the discharge temperature sensor 20, the refrigerant outflow temperature T2 detected by the outflow temperature sensor 21, and the refrigerant outflow temperature T2 detected by the suction temperature sensor 32. The refrigerant suction temperature Tin is input. The expansion valve control unit 410C controls the opening degree of the expansion valve 113 based on at least one of the input temperatures according to the operation information from the four-way valve control unit 410A (detailed control). The contents will be described later).

二方弁制御部410Eは、前記四方弁制御部410Aからの前記運転情報に応じて、前記二方弁122の開閉を制御する(詳細な制御内容は後述)。 The two-way valve control unit 410E controls the opening and closing of the two-way valve 122 according to the operation information from the four-way valve control unit 410A (detailed control contents will be described later).

室外ファン制御部410Dには、前記外気温度センサ22により検出された前記外気温度Tairが入力される。室外ファン制御部410Dは、前記四方弁制御部410Aからの前記運転情報に応じて、前記外気温度Tairに基づき、前記室外ファン67の回転数を制御する(詳細な制御内容は後述)。 The outside air temperature Tair detected by the outside air temperature sensor 22 is input to the outdoor fan control unit 410D. The outdoor fan control unit 410D controls the rotation speed of the outdoor fan 67 based on the outside air temperature Tire according to the operation information from the four-way valve control unit 410A (detailed control contents will be described later).

なお、前記運転態様の決定は、貯湯制御部420や室内機制御部430や熱交換制御部440やヒーポン制御部450で行っても良い。この場合は、それら貯湯制御部420や室内機制御部430や熱交換制御部440やヒーポン制御部450から、決定された運転態様に対応した前記運転情報が室外機制御部410に入力され、その入力された運転情報に応じて四方弁制御部410A、圧縮機制御部410B、膨張弁制御部410C、室外ファン制御部410D、二方弁制御部410Eが各種制御を行う。 The operation mode may be determined by the hot water storage control unit 420, the indoor unit control unit 430, the heat exchange control unit 440, or the heat pump control unit 450. In this case, the operation information corresponding to the determined operation mode is input to the outdoor unit control unit 410 from the hot water storage control unit 420, the indoor unit control unit 430, the heat exchange control unit 440, and the heat pump control unit 450, and the operation information thereof is input to the outdoor unit control unit 410. The four-way valve control unit 410A, the compressor control unit 410B, the expansion valve control unit 410C, the outdoor fan control unit 410D, and the two-way valve control unit 410E perform various controls according to the input operation information.

<熱交換制御部>
次に、前記熱交換ユニット400に備えられた前記熱交換制御部440について説明する。熱交換制御部440は、前記室外機制御部410同様、記憶部と制御部とを備えており、その機能的構成を図3により説明する。
<Heat exchange control unit>
Next, the heat exchange control unit 440 provided in the heat exchange unit 400 will be described. Like the outdoor unit control unit 410, the heat exchange control unit 440 includes a storage unit and a control unit, and its functional configuration will be described with reference to FIG.

図3に示すように、前記熱交換制御部440は、ポンプ制御部440Aと、膨張弁制御部440Bと、二方弁制御部440Cとを機能的に備えている。 As shown in FIG. 3, the heat exchange control unit 440 functionally includes a pump control unit 440A, an expansion valve control unit 440B, and a two-way valve control unit 440C.

ポンプ制御部440Aには、前記室外機制御部410からの前記運転情報と、前記沸上温度センサ24により検出された前記沸上温度Tbとが入力される。ポンプ制御部440Aは、前記のようにして室外機制御部410から入力される前記運転情報に応じて、入力された前記沸上温度Tbに基づき、前記沸上ポンプ19の回転数を制御する。 The operation information from the outdoor unit control unit 410 and the boiling temperature Tb detected by the boiling temperature sensor 24 are input to the pump control unit 440A. The pump control unit 440A controls the rotation speed of the boiling pump 19 based on the input boiling temperature Tb according to the operating information input from the outdoor unit control unit 410 as described above.

膨張弁制御部440Bには、前記室外機制御部410からの前記運転情報と、前記外気温度センサ22により検出された前記外気温度Tairと、前記室外機制御部410の前記圧縮機制御部410Bから入力された前記圧縮機14の回転数(制御値。但し公知の手法で検出された実際の圧縮機14の回転数を入力しても良い)と、前記流出温度センサ21により検出された前記冷媒流出温度T2と、前記吸入温度センサ32により検出された前記冷媒吸入温度Tinと、前記吐出温度センサ20により検出された前記冷媒吐出温度Toutとが入力される。膨張弁制御部440Bは、前記室外機制御部410からの前記運転情報に応じて、前記の入力された温度や回転数のうち少なくとも1つに基づき、前記膨張弁1110,610の開閉や開度を制御する(詳細な制御内容は後述)。 The expansion valve control unit 440B has the operation information from the outdoor unit control unit 410, the outside air temperature Tire detected by the outside air temperature sensor 22, and the compressor control unit 410B of the outdoor unit control unit 410. The input rotation speed of the compressor 14 (control value; however, the actual rotation speed of the compressor 14 detected by a known method may be input) and the refrigerant detected by the outflow temperature sensor 21. The outflow temperature T2, the refrigerant suction temperature Tin detected by the suction temperature sensor 32, and the refrigerant discharge temperature Tout detected by the discharge temperature sensor 20 are input. The expansion valve control unit 440B opens / closes or opens / closes the expansion valves 1110 and 610 based on at least one of the input temperatures and rotation speeds according to the operation information from the outdoor unit control unit 410. (Detailed control details will be described later).

二方弁制御部440Cには、前記室外機制御部410からの前記運転情報が入力される。二方弁制御部440Cは、前記運転情報に基づき、前記二方弁121の開閉動作を制御する(詳細な制御内容は後述)。 The operation information from the outdoor unit control unit 410 is input to the two-way valve control unit 440C. The two-way valve control unit 440C controls the opening / closing operation of the two-way valve 121 based on the operation information (detailed control contents will be described later).

なお、前記と同様、運転態様の決定を、熱交換制御部440内(例えば前記二方弁制御部440C)や室内機制御部430や貯湯制御部420やヒーポン制御部450で行っても良い。この場合は、それら二方弁制御部440Cや室内機制御部430や貯湯制御部420やヒーポン制御部450で決定した運転態様に対応する運転情報に応じて、ポンプ制御部440A、膨張弁制御部440Bが各種制御を行う。 In the same manner as described above, the operation mode may be determined in the heat exchange control unit 440 (for example, the two-way valve control unit 440C), the indoor unit control unit 430, the hot water storage control unit 420, or the heaton control unit 450. In this case, the pump control unit 440A and the expansion valve control unit are in accordance with the operation information corresponding to the operation mode determined by the two-way valve control unit 440C, the indoor unit control unit 430, the hot water storage control unit 420, and the heat pump control unit 450. The 440B performs various controls.

<室内機制御部>
次に、前記室内機ユニット200に備えられた前記室内機制御部430について説明する。室内機制御部430は、前記室外機制御部410及び熱交換制御部440同様、記憶部と制御部とを備えており、その機能的構成を図4により説明する。
<Indoor unit control unit>
Next, the indoor unit control unit 430 provided in the indoor unit 200 will be described. Like the outdoor unit control unit 410 and the heat exchange control unit 440, the indoor unit control unit 430 includes a storage unit and a control unit, and the functional configuration thereof will be described with reference to FIG.

図4に示すように、前記室内機制御部430は、室内ファン制御部430Aを機能的に備えている。室内ファン制御部430Aには、前記室外機制御部410からの前記運転情報と、前記室内温度センサ34により検出された前記室内温度Trと、前記リモコン60により設定された前記エアコン設定温度Tconとが入力される。室内ファン制御部430Aは、前記室外機制御部410からの前記運転情報に応じて、前記室内温度Tr及びエアコン設定温度Tconに基づき、前記室内ファン77の回転数を制御する。 As shown in FIG. 4, the indoor unit control unit 430 functionally includes an indoor fan control unit 430A. The indoor fan control unit 430A contains the operation information from the outdoor unit control unit 410, the indoor temperature Tr detected by the indoor temperature sensor 34, and the air conditioner set temperature Tcon set by the remote controller 60. Entered. The indoor fan control unit 430A controls the rotation speed of the indoor fan 77 based on the indoor temperature Tr and the air conditioner set temperature Tcon according to the operation information from the outdoor unit control unit 410.

なお、前記と同様、運転態様の決定を、室内機制御部430内や熱交換制御部440や貯湯制御部420やヒーポン制御部450で行っても良い。この場合は、それら室内機制御部430や熱交換制御部440や貯湯制御部420やヒーポン制御部450で決定した運転態様に対応する運転情報に応じて、室内ファン制御部430Aが前記制御を行う。 In the same manner as described above, the operation mode may be determined in the indoor unit control unit 430, the heat exchange control unit 440, the hot water storage control unit 420, or the heat pump control unit 450. In this case, the indoor fan control unit 430A performs the control according to the operation information corresponding to the operation mode determined by the indoor unit control unit 430, the heat exchange control unit 440, the hot water storage control unit 420, and the heat pump control unit 450. ..

<貯湯制御部>
次に、前記貯湯ユニット100に備えられた前記貯湯制御部420について説明する。貯湯制御部420は、前記室外機制御部410、熱交換制御部440、室内機制御部430と同様、記憶部と制御部とを備えており、その機能的構成を図5により説明する。
<Hot water storage control unit>
Next, the hot water storage control unit 420 provided in the hot water storage unit 100 will be described. Like the outdoor unit control unit 410, the heat exchange control unit 440, and the indoor unit control unit 430, the hot water storage control unit 420 includes a storage unit and a control unit, and the functional configuration thereof will be described with reference to FIG.

図5に示すように、前記貯湯制御部420は、取り出し制御部420A(取り出し温度決定手段、弁制御手段に相当)と、戻し制御部420Bと、温度制御部420Cと、を機能的に備えている。 As shown in FIG. 5, the hot water storage control unit 420 functionally includes a take-out control unit 420A (corresponding to a take-out temperature determining means and a valve control means), a return control unit 420B, and a temperature control unit 420C. There is.

取り出し制御部420Aには、前記水冷媒熱交換器15の入水温度センサ23からの入水温度T1(湯水の入口温度)と、前記室外機制御部410からの圧縮機14の回転数(制御値)と、前記室外機制御部410からの前記運転情報と、前記貯湯温度センサ12により検出された前記貯湯温度とが入力される。取り出し制御部420Aは、前記室外機制御部410からの前記運転情報と、前記貯湯温度に対応した前記湯水の加熱状況(貯湯状況)とに応じて前記混合弁10Eの開度を適宜に制御する。この混合弁10Eは、貯湯タンク2から前記配管5bを介し導入された湯水と貯湯タンク2から前記配管5d,5cを介し導入された湯水とを所望の割合で混合可能に構成されている。 The take-out control unit 420A has the water inlet temperature T1 (hot water inlet temperature) from the water inlet temperature sensor 23 of the water-refrigerant heat exchanger 15 and the rotation speed (control value) of the compressor 14 from the outdoor unit control unit 410. The operation information from the outdoor unit control unit 410 and the hot water storage temperature detected by the hot water storage temperature sensor 12 are input. The take-out control unit 420A appropriately controls the opening degree of the mixing valve 10E according to the operation information from the outdoor unit control unit 410 and the heating status (hot water storage status) of the hot water corresponding to the hot water storage temperature. .. The mixing valve 10E is configured so that hot water introduced from the hot water storage tank 2 via the pipe 5b and hot water introduced from the hot water storage tank 2 via the pipes 5d and 5c can be mixed at a desired ratio.

戻し制御部420Bには、前記室外機制御部410からの前記運転情報と、前記貯湯温度センサ12により検出された前記貯湯温度とが入力される。戻し制御部420Bは、前記室外機制御部410からの前記運転情報と、前記貯湯温度に対応した前記湯水の加熱状況(貯湯状況)とに応じて三方弁10C,10Dの開度を適宜に制御する。これにより、水冷媒熱交換器15において熱交換を行った後の湯水を、配管6c,6eを介して貯湯タンク2の下部へ戻すのか、若しくは、配管6c,6dを介して貯湯タンク2の中間部へ戻すのか、若しくは、配管6b介して貯湯タンク2の上部へ戻すのか、等が制御される。 The operation information from the outdoor unit control unit 410 and the hot water storage temperature detected by the hot water storage temperature sensor 12 are input to the return control unit 420B. The return control unit 420B appropriately controls the opening degree of the three-way valves 10C and 10D according to the operation information from the outdoor unit control unit 410 and the heating status (hot water storage status) of the hot water corresponding to the hot water storage temperature. do. As a result, the hot water after heat exchange in the water-refrigerant heat exchanger 15 is returned to the lower part of the hot water storage tank 2 via the pipes 6c and 6e, or is intermediate between the hot water storage tanks 2 via the pipes 6c and 6d. Whether to return to the unit or to the upper part of the hot water storage tank 2 via the pipe 6b is controlled.

温度制御部420Cには、前記室外機制御部410からの前記運転情報と、前記貯湯温度センサ12により検出された前記貯湯温度と、給湯温度センサ37により検出された給湯温度と、が入力される。温度制御部420Cは、前記室外機制御部410からの前記運転情報と、前記貯湯温度に対応した前記湯水の加熱状況(貯湯状況)とに応じて、前記給湯温度センサ37からの前記給湯温度が、前記給湯設定温度となるように、混合弁10A,10Bの開度を適宜に制御する。 The operation information from the outdoor unit control unit 410, the hot water storage temperature detected by the hot water storage temperature sensor 12, and the hot water supply temperature detected by the hot water supply temperature sensor 37 are input to the temperature control unit 420C. .. The temperature control unit 420C sets the hot water supply temperature from the hot water supply temperature sensor 37 according to the operation information from the outdoor unit control unit 410 and the heating status (hot water storage status) of the hot water corresponding to the hot water storage temperature. The opening degrees of the mixing valves 10A and 10B are appropriately controlled so as to reach the hot water supply set temperature.

なお、前記と同様、運転態様の決定を、貯湯制御部420内や熱交換制御部440や室内機制御部430やヒーポン制御部450で行っても良い。この場合は、それら貯湯制御部420や熱交換制御部440や室内機制御部430で決定した運転態様に対応する運転情報に応じて、取り出し制御部420A、戻し制御部420B、温度制御部420Cが前記制御を行う。 In the same manner as described above, the operation mode may be determined in the hot water storage control unit 420, the heat exchange control unit 440, the indoor unit control unit 430, or the heat pump control unit 450. In this case, the take-out control unit 420A, the return control unit 420B, and the temperature control unit 420C respond to the operation information corresponding to the operation mode determined by the hot water storage control unit 420, the heat exchange control unit 440, and the indoor unit control unit 430. The control is performed.

<ヒーポン制御部>
次に、前記ヒートポンプユニット500に備えられた前記ヒーポン制御部450について説明する。ヒーポン制御部450は、前記室外機制御部410、熱交換制御部440、室内機制御部430、貯湯制御部420と同様、記憶部と制御部とを備えており、その機能的構成を図6により説明する。
<Heapon control unit>
Next, the heat pump control unit 450 provided in the heat pump unit 500 will be described. Like the outdoor unit control unit 410, heat exchange control unit 440, indoor unit control unit 430, and hot water storage control unit 420, the heat pump control unit 450 includes a storage unit and a control unit, and its functional configuration is shown in FIG. Will be explained by.

図6に示すように、前記ヒーポン制御部450は、ポンプ制御部450Aと、圧縮機制御部450Bと、膨張弁制御部450Cと、室外ファン制御部450Dと、を機能的に備えている。 As shown in FIG. 6, the heat pump control unit 450 functionally includes a pump control unit 450A, a compressor control unit 450B, an expansion valve control unit 450C, and an outdoor fan control unit 450D.

ポンプ制御部450Aには、前記室外制御部410からの前記運転情報と、前記水冷媒熱交換器115の水側の流路115aの出口側に設けられた温度センサ(図示せず)からの出口温度とが入力される。ポンプ制御部450Aは、前記のようにして入力される前記運転情報に応じて、入力された前記の温度及び設定のうち少なくとも1つに基づき、前記沸上ポンプ119の回転数を制御する。 The pump control unit 450A has the operation information from the outdoor control unit 410 and an outlet from a temperature sensor (not shown) provided on the outlet side of the water-side flow path 115a of the water-refrigerant heat exchanger 115. The temperature is entered. The pump control unit 450A controls the rotation speed of the boiling pump 119 based on at least one of the input temperature and setting according to the operation information input as described above.

圧縮機制御部450Bには、前記室外機制御部410からの前記運転情報と、前記外気温度センサ22により検出された前記外気温度Tairとが入力される。圧縮機制御部450Bは、前記のようにして入力される前記運転情報に応じて、入力された前記の温度及び設定のうち少なくとも1つに基づき、前記圧縮機114の回転数を制御する。 The operation information from the outdoor unit control unit 410 and the outside air temperature Tair detected by the outside air temperature sensor 22 are input to the compressor control unit 450B. The compressor control unit 450B controls the rotation speed of the compressor 114 based on at least one of the input temperature and setting according to the operation information input as described above.

膨張弁制御部450Cには、前記室外機制御部410からの前記運転情報と、前記圧縮機114の吐出側に設けられた吐出温度センサ20(図示せず)により検出された前記冷媒吐出温度とが入力される。膨張弁制御部450Cは、前記運転情報に応じて、前記の入力された温度のうち少なくとも1つに基づき、前記膨張弁123の開度を制御する。 The expansion valve control unit 450C contains the operation information from the outdoor unit control unit 410 and the refrigerant discharge temperature detected by the discharge temperature sensor 20 (not shown) provided on the discharge side of the compressor 114. Is entered. The expansion valve control unit 450C controls the opening degree of the expansion valve 123 based on at least one of the input temperatures according to the operation information.

室外ファン制御部450Dには、前記室外機制御部410からの前記運転情報と、前記外気温度センサ22により検出された前記外気温度Tairが入力される。室外ファン制御部450Dは、前記運転情報に応じて、前記外気温度Tairに基づき、前記室外ファン167の回転数を制御する。 The operation information from the outdoor unit control unit 410 and the outside air temperature Tire detected by the outside air temperature sensor 22 are input to the outdoor fan control unit 450D. The outdoor fan control unit 450D controls the rotation speed of the outdoor fan 167 based on the outside air temperature Tair according to the operation information.

なお、前記と同様、運転態様の決定を、ヒーポン制御部450内や貯湯制御部420や室内機制御部430や熱交換制御部440で行っても良い。この場合は、それらヒーポン制御部450や貯湯制御部420や室内機制御部430や熱交換制御部440で決定した運転態様に対応した前記運転情報に応じて、圧縮機制御部450B、膨張弁制御部450C、室外ファン制御部450Dが前記制御を行う。 In the same manner as described above, the operation mode may be determined in the heat pump control unit 450, the hot water storage control unit 420, the indoor unit control unit 430, or the heat exchange control unit 440. In this case, the compressor control unit 450B and the expansion valve control according to the operation information corresponding to the operation mode determined by the heat pump control unit 450, the hot water storage control unit 420, the indoor unit control unit 430, and the heat exchange control unit 440. The unit 450C and the outdoor fan control unit 450D perform the above control.

ヒーポン制御部450は、上記圧縮機制御部450B、膨張弁制御部450C、室外ファン制御部450Dの制御により、前記水冷媒熱交換器15における前記熱交換が行われない場合であっても(若しくは当該水冷媒熱交換器15における前記熱交換の実行と併せて)、貯湯タンク2内の湯水を加熱して供給する沸上運転等を実行することができる。 The heaton control unit 450 is controlled by the compressor control unit 450B, the expansion valve control unit 450C, and the outdoor fan control unit 450D even when the heat exchange in the water refrigerant heat exchanger 15 is not performed (or). In addition to the execution of the heat exchange in the water-refrigerant heat exchanger 15, a boiling operation for heating and supplying hot water in the hot water storage tank 2 can be executed.

ここで、前記したように、本実施形態のヒートポンプ給湯機1では、通常冷房運転、排熱利用給湯運転、通常暖房運転、暖房サイクル除霜アシスト運転、暖房沸上運転等の各種類の運転を選択的に実行することができる。以下、各運転の詳細を順次説明する。 Here, as described above, in the heat pump water heater 1 of the present embodiment, each type of operation such as normal cooling operation, hot water supply operation using waste heat, normal heating operation, heating cycle defrosting assist operation, and heating boiling operation is performed. It can be executed selectively. Hereinafter, the details of each operation will be described in sequence.

<通常冷房運転>
まず、図7を用いて、通常冷房運転について説明する。この図7に示す通常冷房運転時においては、前記四方弁制御部410Aにより、前記四方弁31は、前記配管部18aを前記配管部18dに連通させると共に前記配管部18cを前記配管部18bに連通させる位置(前記した冷房側)に切り替えられる。また前記二方弁制御部410E,440Cにより、二方弁122が開き状態、二方弁121が閉じ状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部410C,440Bにより、膨張弁113が適宜の開度に調整された状態、膨張弁111が全閉状態、膨張弁610が全閉状態に制御される。
<Normal cooling operation>
First, the normal cooling operation will be described with reference to FIG. 7. During the normal cooling operation shown in FIG. 7, the four-way valve control unit 410A allows the four-way valve 31 to communicate the piping unit 18a with the piping unit 18d and the piping unit 18c with the piping unit 18b. It can be switched to the position (cooling side described above). Further, the two-way valve control units 410E and 440C switch the two-way valve 122 to the open state and the two-way valve 121 to the closed state. Further, the expansion valve control units 410C and 440B control the expansion valve 113 to an appropriate opening degree, the expansion valve 111 to the fully closed state, and the expansion valve 610 to the fully closed state.

この結果、圧縮機14の吐出側の配管部18a→配管部18d→配管部18e(二方弁122)→室外熱交換器17→配管部18f(膨張弁113)→配管部26b→室内熱交換器27→配管部26a→配管部18b→圧縮機14の吸入側の配管部18cの冷媒経路が形成される。 As a result, the piping section 18a on the discharge side of the compressor 14 → the piping section 18d → the piping section 18e (two-way valve 122) → the outdoor heat exchanger 17 → the piping section 18f (expansion valve 113) → the piping section 26b → the indoor heat exchange. The refrigerant path of the vessel 27 → the piping portion 26a → the piping portion 18b → the piping portion 18c on the suction side of the compressor 14 is formed.

これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機14で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、室外ファン67の回転駆動とともに凝縮器として機能する前記室外熱交換器17において外気と熱交換を行って熱を放出しながら高圧の液体に変化する。この液体となった冷媒は前記膨張弁113において適宜に減圧されて低温・低圧の液体となって蒸発しやすい状態となり、室内ファン77の回転駆動とともに蒸発器として機能する前記室内熱交換器27において室内空気から吸熱して蒸発しガスに変化することで空調対象空間を冷却し、低温・低圧のガスとして再び圧縮機14へと戻る。 As a result, the gas-state refrigerant sucked at low temperature and low pressure is compressed by the compressor 14 to become high temperature and high pressure gas, and then the outdoor heat exchanger functions as a condenser together with the rotational drive of the outdoor fan 67. In 17, heat is exchanged with the outside air to release heat and change into a high-pressure liquid. The liquid refrigerant is appropriately depressurized by the expansion valve 113 to become a low-temperature, low-pressure liquid that easily evaporates, and in the indoor heat exchanger 27 that functions as an evaporator together with the rotational drive of the indoor fan 77. It absorbs heat from the indoor air, evaporates and changes to gas, which cools the air-conditioned space and returns to the compressor 14 as low-temperature, low-pressure gas.

<排熱利用給湯運転>
次に、図8を用いて、排熱利用給湯運転について説明する。この図8に示す排熱利用給湯運転時(排熱利用冷房モードに相当)においては、前記四方弁制御部410Aにより、前記通常冷房運転時と同様、前記四方弁31は、前記冷房側に切り替えられる。また前記二方弁制御部410E,440Cにより、二方弁122が閉じ状態、二方弁121が開き状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部410C,440Bにより、前記膨張弁113が全閉状態、前記膨張弁111が適宜の開度に調整された状態、に制御される。
<Hot water supply operation using waste heat>
Next, the hot water supply operation using waste heat will be described with reference to FIG. During the waste heat utilization hot water supply operation (corresponding to the exhaust heat utilization cooling mode) shown in FIG. 8, the four-way valve 31 is switched to the cooling side by the four-way valve control unit 410A as in the normal cooling operation. Be done. Further, the two-way valve control units 410E and 440C switch the two-way valve 122 to the closed state and the two-way valve 121 to the open state. Further, the expansion valve control units 410C and 440B control the expansion valve 113 to a fully closed state and the expansion valve 111 to an appropriate opening degree.

この結果、圧縮機14の吐出側の配管部18a→配管部18d→配管部25a(二方弁121)→水冷媒熱交換器15→配管部25b(膨張弁111)→配管部26b→室内熱交換器27→配管部26a→配管部18b→圧縮機14の吸入側の配管部18cの冷媒経路が形成される。 As a result, the piping section 18a on the discharge side of the compressor 14 → the piping section 18d → the piping section 25a (two-way valve 121) → the water refrigerant heat exchanger 15 → the piping section 25b (expansion valve 111) → the piping section 26b → the room heat. The refrigerant path of the exchanger 27 → the piping portion 26a → the piping portion 18b → the piping portion 18c on the suction side of the compressor 14 is formed.

これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機14で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、凝縮器として機能する前記水冷媒熱交換器15の前記冷媒側の流路15bにおいて熱を放出しながら高圧の液体に変化する。こうして液体となった冷媒は前記膨張弁111において適宜に減圧されて低温・低圧の液体となって蒸発しやすい状態となり、室内ファン77の回転駆動とともに蒸発器として機能する前記室内熱交換器27において室内空気から吸熱して蒸発しガスに変化することで空調対象空間を冷却し、低温・低圧のガスとして再び圧縮機14へと戻る。 As a result, the refrigerant in the gas state sucked at low temperature and low pressure is compressed by the compressor 14 to become high temperature and high pressure gas, and then on the refrigerant side of the water refrigerant heat exchanger 15 that functions as a condenser. It changes to a high-pressure liquid while releasing heat in the flow path 15b. The refrigerant that has become liquid in this way is appropriately depressurized by the expansion valve 111 to become a low-temperature, low-pressure liquid that easily evaporates, and in the indoor heat exchanger 27 that functions as an evaporator together with the rotational drive of the indoor fan 77. It absorbs heat from the indoor air, evaporates and changes to gas, which cools the air-conditioned space and returns to the compressor 14 as low-temperature, low-pressure gas.

またこのとき、沸上ポンプ19が前記ポンプ制御部440Aの制御により回転することで、貯湯タンク2下部に接続された前記配管5bから取り出された低温水(未加熱水)が、水冷媒熱交換器15の前記水側の流路15aにおいて前記凝縮する冷媒から受熱して加熱された後、貯湯タンク2上部に接続された前記配管6bから貯湯タンク2内に戻されることで、貯湯タンク2内に順次高温水(加熱水)が積層状に貯湯される。以上の結果、夏期における冷房排熱を貯湯タンク2への湯水の加温(給湯)に活用することができる。 At this time, the boiling pump 19 rotates under the control of the pump control unit 440A, so that the low temperature water (unheated water) taken out from the pipe 5b connected to the lower part of the hot water storage tank 2 exchanges heat with the water refrigerant. After being heated by receiving heat from the condensed refrigerant in the water-side flow path 15a of the vessel 15, it is returned to the hot water storage tank 2 from the pipe 6b connected to the upper part of the hot water storage tank 2 to enter the hot water storage tank 2. High-temperature water (heated water) is sequentially stored in a laminated manner. As a result of the above, the cooling waste heat in the summer can be utilized for heating (hot water supply) the hot water to the hot water storage tank 2.

<通常暖房運転>
次に、図9を用いて、通常暖房運転について説明する。この図9に示す通常暖房運転時(通常暖房モードに相当)においては、前記四方弁制御部410Aにより、前記四方弁31は、前記配管部18aを前記配管部18bに連通させると共に前記配管部18cを前記配管部18dに連通させる位置(前記した暖房側)に切り替えられる。また前記二方弁制御部410E,440Cにより、二方弁122が開き状態、二方弁121が閉じ状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部410C,440Bにより、膨張弁113が適宜の開度に調整された状態、膨張弁111が全閉状態、膨張弁610が全閉状態に制御される。
<Normal heating operation>
Next, the normal heating operation will be described with reference to FIG. During the normal heating operation (corresponding to the normal heating mode) shown in FIG. 9, the four-way valve 31 uses the four-way valve control unit 410A to communicate the piping unit 18a with the piping unit 18b and the piping unit 18c. Can be switched to a position (the heating side described above) for communicating with the piping portion 18d. Further, the two-way valve control units 410E and 440C switch the two-way valve 122 to the open state and the two-way valve 121 to the closed state. Further, the expansion valve control units 410C and 440B control the expansion valve 113 to an appropriate opening degree, the expansion valve 111 to the fully closed state, and the expansion valve 610 to the fully closed state.

この結果、圧縮機14の吐出側の配管部18a→配管部18b→配管部26a→室内熱交換器27→配管部26b→配管部18f(膨張弁113)→室外熱交換器17→配管部18e(二方弁122)→配管部18d→圧縮機14の吸入側の配管部18cの冷媒経路が形成される。 As a result, the piping section 18a on the discharge side of the compressor 14 → the piping section 18b → the piping section 26a → the indoor heat exchanger 27 → the piping section 26b → the piping section 18f (expansion valve 113) → the outdoor heat exchanger 17 → the piping section 18e (Two-way valve 122) → Piping section 18d → A refrigerant path for the piping section 18c on the suction side of the compressor 14 is formed.

これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機14で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、凝縮器として機能する室内熱交換器27において室内空気と熱交換を行って熱を放出し空調対象空間を加熱しながら高圧の液体に変化する。こうして液体となった冷媒は前記膨張弁113において減圧されて低温・低圧の液体となって蒸発しやすい状態となり、蒸発器として機能する前記室外熱交換器17において外気と熱交換を行って蒸発してガスに変化することで吸熱し、低温・低圧のガスとして再び圧縮機14へと戻る。 As a result, the gas-state refrigerant sucked in at low temperature and low pressure is compressed by the compressor 14 to become high temperature and high pressure gas, and then heat exchange with the indoor air in the indoor heat exchanger 27 functioning as a condenser. It changes to a high-pressure liquid while releasing heat and heating the air-conditioned space. The refrigerant that has become liquid in this way is decompressed by the expansion valve 113 to become a low-temperature, low-pressure liquid that easily evaporates, and heat exchanges with the outside air in the outdoor heat exchanger 17 that functions as an evaporator to evaporate. It absorbs heat by changing to gas, and returns to the compressor 14 again as low-temperature, low-pressure gas.

<暖房サイクル除霜アシスト運転>
次に、図10を用いて、暖房サイクル除霜アシスト運転について説明する。この図10に示す暖房サイクル除霜アシスト運転時(除霜暖房モードに相当)においては、前記四方弁制御部410Aにより、前記通常暖房運転時等と同様、前記四方弁31は、前記暖房側に切り替えられる。また前記二方弁制御部410E,440Cにより、前記と同様、二方弁122が開き状態、二方弁121が閉じ状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部410C,440Bにより、前記膨張弁113が全閉状態、前記膨張弁111が全開状態、前記膨張弁610が全開状態に制御される。
<Heating cycle defrost assist operation>
Next, the heating cycle defrosting assist operation will be described with reference to FIG. During the heating cycle defrosting assist operation (corresponding to the defrosting heating mode) shown in FIG. 10, the four-way valve 31 is placed on the heating side by the four-way valve control unit 410A as in the normal heating operation. Can be switched. Further, the two-way valve control units 410E and 440C switch the two-way valve 122 to the open state and the two-way valve 121 to the closed state in the same manner as described above. Further, the expansion valve control units 410C and 440B control the expansion valve 113 to a fully closed state, the expansion valve 111 to a fully open state, and the expansion valve 610 to a fully open state.

この結果、圧縮機14の吐出側の配管部18a→配管部18b→配管部26a→室内熱交換器27→配管部26b→配管部25b(膨張弁111)→水冷媒熱交換器15→バイパス回路600(膨張弁610)→室外熱交換器17→配管部18e(二方弁122)→配管部18d→圧縮機14の吸入側の配管部18cの冷媒経路が形成される。 As a result, the piping section 18a on the discharge side of the compressor 14 → the piping section 18b → the piping section 26a → the indoor heat exchanger 27 → the piping section 26b → the piping section 25b (expansion valve 111) → the water refrigerant heat exchanger 15 → the bypass circuit. 600 (expansion valve 610) → outdoor heat exchanger 17 → piping unit 18e (two-way valve 122) → piping unit 18d → a refrigerant path of the piping unit 18c on the suction side of the compressor 14 is formed.

これにより、低温・低圧で吸入されたガス状態の冷媒が前記圧縮機14で圧縮されて高温・高圧のガスとなった後、凝縮器として機能する室内熱交換器27において室内空気と熱交換を行って熱を放出し高圧の液体に変化することで空調対象空間を加熱した後、蒸発器あるいは吸熱器として機能する前記水冷媒熱交換器15の前記冷媒側の流路15bにおいて蒸発してガスに変化する、あるいは吸熱することで、前記水側の流路15aを流れる貯湯タンク2からの温水から吸熱する。その後、さらに凝縮器として機能する前記室外熱交換器17において熱を放出することで、例えば前記通常暖房運転時において室外熱交換器17に生じた着霜を溶解させ、除霜をアシストする。こうして温度低下した冷媒は、再び圧縮機14へと戻る。 As a result, the gas-state refrigerant sucked in at low temperature and low pressure is compressed by the compressor 14 to become high temperature and high pressure gas, and then heat exchange with the indoor air in the indoor heat exchanger 27 functioning as a condenser. After heating the space to be air-conditioned by releasing heat and changing to a high-pressure liquid, the gas evaporates in the flow path 15b on the refrigerant side of the water refrigerant heat exchanger 15 that functions as an evaporator or a heat absorber. By changing to or absorbing heat, heat is absorbed from the hot water from the hot water storage tank 2 flowing through the flow path 15a on the water side. After that, by further releasing heat in the outdoor heat exchanger 17 that functions as a condenser, for example, frost formation generated in the outdoor heat exchanger 17 during the normal heating operation is melted to assist defrosting. The refrigerant whose temperature has dropped in this way returns to the compressor 14 again.

すなわちこの場合、蒸発器としての水冷媒熱交換器15と凝縮器としての室外熱交換器17とがこの順で直列に接続されることとなる。このとき、沸上ポンプ19が前記ポンプ制御部440Aの制御により回転することで、貯湯タンク2から取り出された湯水が、水冷媒熱交換器15の前記水側の流路15aにおいて前述のように放熱して前記冷媒を蒸発あるいは吸熱させた後、貯湯タンク2下部に接続された前記配管6eから貯湯タンク2内に戻される。 That is, in this case, the water-refrigerant heat exchanger 15 as an evaporator and the outdoor heat exchanger 17 as a condenser are connected in series in this order. At this time, the boiling pump 19 rotates under the control of the pump control unit 440A, so that the hot water taken out from the hot water storage tank 2 flows in the water-side flow path 15a of the water refrigerant heat exchanger 15 as described above. After radiating heat to evaporate or absorb heat of the refrigerant, the refrigerant is returned to the hot water storage tank 2 from the pipe 6e connected to the lower part of the hot water storage tank 2.

なお、前記運転態様において説明したように、本実施形態においては、前記四方弁31と、前記二方弁122,121と、前記膨張弁113,111,膨張弁610と、前記バイパス回路600と、これらを制御する前記室外機制御部410、前記貯湯制御部420、前記室内機制御部430、及び前記熱交換制御部440とが、各請求項記載のモード切替手段として機能する。 As described in the operation mode, in the present embodiment, the four-way valve 31, the two-way valves 122, 121, the expansion valves 113, 111, the expansion valve 610, and the bypass circuit 600 are used. The outdoor unit control unit 410, the hot water storage control unit 420, the indoor unit control unit 430, and the heat exchange control unit 440 that control these functions as the mode switching means according to each claim.

<実施形態の手法の概要>
以上のようにして、本実施形態においては、冷媒ガスの熱が室外熱交換器17において放熱されることで、前記の通常の暖房運転時において室外熱交換器17に生じた着霜を除霜することができる。
<Outline of the method of the embodiment>
As described above, in the present embodiment, the heat of the refrigerant gas is dissipated in the outdoor heat exchanger 17, and the frost generated in the outdoor heat exchanger 17 during the above-mentioned normal heating operation is defrosted. can do.

ここで、前記除霜処理を実行する際には、処理中の室内温度の低下による暖房感の低下を極力抑えるためにも、なるべく必要かつ十分な熱を貯湯タンク2側から受熱するようにして過不足なく除霜を行うことが好ましい。そのためには、加熱循環回路4側での湯水を、適切な量の熱を与えるための最適な温度とすることが重要である。 Here, when the defrosting treatment is performed, the necessary and sufficient heat is received from the hot water storage tank 2 side as much as possible in order to suppress the deterioration of the heating feeling due to the decrease in the indoor temperature during the treatment as much as possible. It is preferable to defrost without excess or deficiency. For that purpose, it is important to set the hot water on the heating circulation circuit 4 side to the optimum temperature for giving an appropriate amount of heat.

本願発明者等の検討によれば、貯湯タンク2からの湯水の取り出し温度が高いほど、前記除霜処理に要する時間が短く、また除霜処理時における室内熱交換器27における室内側への暖房能力も高くなることを知見した。これに対応して、本実施形態では、貯湯タンク2の下部に配管5bを接続するとともに上下方向中間部に配管5d,5cを接続し、それらの合流点に前記混合弁10Eが設けられている According to the study by the inventors of the present application, the higher the temperature at which hot water is taken out from the hot water storage tank 2, the shorter the time required for the defrosting treatment, and the heating to the indoor side of the indoor heat exchanger 27 during the defrosting treatment. It was found that the ability is also increased. Correspondingly, in the present embodiment, the pipe 5b is connected to the lower part of the hot water storage tank 2 and the pipes 5d and 5c are connected to the intermediate portion in the vertical direction, and the mixing valve 10E is provided at the confluence point thereof.

一方、前記貯湯制御部420の前記取り出し制御部420A(図5参照)により、冷媒循環回路30側の暖房負荷の大小に応じて前記貯湯タンク2からの前記湯水の取り出し温度が決定される。そして、前記混合弁10Eは、その決定した取り出し温度に応じ、導出される湯水の温度(すなわち、前記入水温度センサ23で検出される入水温度T1)が当該取り出し温度となるように、前記取り出し制御部420Aによって前記混合比が制御される。 On the other hand, the take-out control unit 420A (see FIG. 5) of the hot water storage control unit 420 determines the take-out temperature of the hot water from the hot water storage tank 2 according to the magnitude of the heating load on the refrigerant circulation circuit 30 side. Then, the mixing valve 10E is taken out so that the temperature of the hot water derived (that is, the incoming water temperature T1 detected by the incoming water temperature sensor 23) becomes the taken-out temperature according to the determined take-out temperature. The mixing ratio is controlled by the control unit 420A.

これにより、前記暖房負荷が大きく室内側へ必要な暖房能力が高いときには、例えば配管5d,5cからの湯水の割合を多くして前記取り出し温度を比較的高くし、冷媒循環回路30側がより大きな受熱を加熱循環回路4側から得られるようにすることができる。また逆に、前記暖房負荷が小さく室内側へ必要な暖房能力が低いときには、例えば配管5bからの湯水の割合を多くして前記取り出し温度を比較的低くすることで冷媒循環回路30側が必要以上の熱を無駄に加熱循環回路4側から受熱しないようにすることができる。 As a result, when the heating load is large and the heating capacity required for the indoor side is high, for example, the ratio of hot water from the pipes 5d and 5c is increased to make the take-out temperature relatively high, and the refrigerant circulation circuit 30 side receives a larger amount of heat. Can be obtained from the heating circulation circuit 4 side. On the contrary, when the heating load is small and the heating capacity required for the indoor side is low, for example, the ratio of hot water from the pipe 5b is increased to make the take-out temperature relatively low, so that the refrigerant circulation circuit 30 side is more than necessary. It is possible to prevent wasteful heat reception from the heating circulation circuit 4 side.

<具体的手法>
具体的には、本実施形態においては、通常暖房運転時の前記暖房負荷の大小に応じて、前記取り出し温度は15℃以上45℃以下の範囲内となるように、混合弁10Eにおける混合比が制御される。図11に、その具体的な制御内容の一例を示す。
<Concrete method>
Specifically, in the present embodiment, the mixing ratio in the mixing valve 10E is set so that the take-out temperature is within the range of 15 ° C. or higher and 45 ° C. or lower according to the magnitude of the heating load during normal heating operation. Be controlled. FIG. 11 shows an example of the specific control content.

図11に示すように、この例では、通常暖房運転時の暖房負荷が大きく圧縮機14の回転数が比較的高回転となっているときには、除霜処理時に必要な室内暖房能力が大きいことから、貯湯タンク2からの前記取り出し温度は取り出し制御部420Aによって約40℃に決定される(但し本願発明者等の検討によれば、35℃~45℃の範囲内であれば問題ないことを知見した)。また、通常暖房運転時の暖房負荷がやや大きく圧縮機14の回転数が中回転となっているときには、除霜処理時に必要な室内暖房能力がやや大きいことから、貯湯タンク2からの前記取り出し温度は取り出し制御部420Aによって30℃に決定される(但し本願発明者等の検討によれば、25℃~35℃の範囲内であれば問題ないことを知見した)。また、通常暖房運転時の暖房負荷が小さく圧縮機14の回転数が比較的低回転となっているときには、除霜処理時に必要な室内暖房能力が小さいことから、貯湯タンク2からの前記取り出し温度は取り出し制御部420Aによって20℃に決定される(但し本願発明者等の検討によれば、15℃~25℃の範囲内であれば問題ないことを知見した)。なお、この図に示す3つの区分により制御するのではなく、さらにそれら各区分の間についても、暖房負荷の大小(圧縮機14の回転数の高低)に応じ、適宜の取り出し温度となるように細かく制御してもよい(後述の図13参照)。 As shown in FIG. 11, in this example, when the heating load during the normal heating operation is large and the rotation speed of the compressor 14 is relatively high, the indoor heating capacity required for the defrosting process is large. The take-out temperature from the hot water storage tank 2 is determined by the take-out control unit 420A to be about 40 ° C. did). Further, when the heating load during the normal heating operation is rather large and the rotation speed of the compressor 14 is medium rotation, the indoor heating capacity required for the defrosting process is slightly large, so that the temperature at which the compressor 14 is taken out from the hot water storage tank 2 Is determined to be 30 ° C. by the take-out control unit 420A (however, according to the study by the inventors of the present application, it has been found that there is no problem if it is within the range of 25 ° C. to 35 ° C.). Further, when the heating load during the normal heating operation is small and the rotation speed of the compressor 14 is relatively low, the indoor heating capacity required for the defrosting process is small, so that the temperature at which the compressor 14 is taken out from the hot water storage tank 2 is small. Is determined to be 20 ° C. by the take-out control unit 420A (however, according to the study by the inventors of the present application, it has been found that there is no problem if it is within the range of 15 ° C. to 25 ° C.). In addition, it is not controlled by the three categories shown in this figure, and the taking-out temperature is set appropriately between each of these categories according to the magnitude of the heating load (high or low rotation speed of the compressor 14). It may be finely controlled (see FIG. 13 described later).

<処理手順>
暖房サイクル除霜アシスト運転時における上記手法を実現するために、前記した室外機制御部410、貯湯制御部420、室内機制御部430、熱交換制御部440、ヒーポン制御部450によって実行される処理手順を、図12に示すフローチャートに基づき説明する。
<Processing procedure>
Processing executed by the outdoor unit control unit 410, the hot water storage control unit 420, the indoor unit control unit 430, the heat exchange control unit 440, and the heat pump control unit 450 in order to realize the above method during the heating cycle defrosting assist operation. The procedure will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

図12において、まず、例えば室外機制御部410が、通常暖房運転中に、ヒートポンプ熱交換器17に多量の霜が付いたことを(公知の手法により)検知すると、暖房サイクル除霜アシスト運転の開始を指示し、ステップS10で、暖房サイクル除霜アシスト運転の開始が指示されたか否かを判定する。前記開始が指示されていなければこの判定は満たされず(S10:NO)、この判定が満たされるまでループ待機する。前記開始が指示されていればこの判定は満たされ(S10:YES)、ステップS20に移行する。 In FIG. 12, for example, when the outdoor unit control unit 410 detects (by a known method) that a large amount of frost is attached to the heat pump heat exchanger 17 during the normal heating operation, the heating cycle defrosting assist operation is performed. The start is instructed, and in step S10, it is determined whether or not the start of the heating cycle defrost assist operation is instructed. If the start is not instructed, this determination is not satisfied (S10: NO), and the loop waits until this determination is satisfied. If the start is instructed, this determination is satisfied (S10: YES), and the process proceeds to step S20.

ステップS20では、室外機制御部410、貯湯制御部420、室内機制御部430、及び、熱交換制御部440が互いに連携して、前記暖房サイクル除霜アシスト運転を開始する。すなわち図10を用いて前記したように、それ以前の前記通常暖房運転時において室外熱交換器17に生じた着霜を溶解させる、前記除霜アシスト運転を開始する。その後、ステップS30に移る。 In step S20, the outdoor unit control unit 410, the hot water storage control unit 420, the indoor unit control unit 430, and the heat exchange control unit 440 cooperate with each other to start the heating cycle defrosting assist operation. That is, as described above with reference to FIG. 10, the defrosting assist operation for melting the frost generated in the outdoor heat exchanger 17 during the normal heating operation before that is started. After that, the process proceeds to step S30.

ステップS30では、貯湯制御部420の取り出し制御部420Aが、前記暖房負荷を表す圧縮機14の回転数(詳細には前記の回転数制御値)を取得する。 In step S30, the take-out control unit 420A of the hot water storage control unit 420 acquires the rotation speed (specifically, the rotation speed control value) of the compressor 14 representing the heating load.

その後、ステップS40に移り、前記取り出し制御部420Aが、例えば前記図11のテーブルを参照しつつ、前記ステップS30で取得した圧縮機14の回転数に応じて、前記貯湯タンク2からの湯水の前記取り出し温度を決定する。 After that, the process proceeds to step S40, and the take-out control unit 420A refers to the table of FIG. Determine the take-out temperature.

そして、ステップS50に移り、前記取り出し制御部420が、ステップS40で決定した前記取り出し温度となるように、前記混合弁10Eの開度を制御する。 Then, the process proceeds to step S50, and the take-out control unit 420 controls the opening degree of the mixing valve 10E so as to reach the take-out temperature determined in step S40.

その後、例えば室外機制御部410が、(公知の手法により)除霜が完了したことを検知すると、暖房サイクル除霜アシスト運転の終了を指示し、ステップS60において、暖房サイクル除霜アシスト運転の終了が指示されたか否かを判定する。前記終了が指示されていなければこの判定は満たされず(S60:NO)、この判定が満たされるまでループ待機する。前記終了が指示されていればこの判定は満たされ(S60:YES)、ステップS70に移行する。 After that, for example, when the outdoor unit control unit 410 detects that the defrosting is completed (by a known method), it instructs the end of the heating cycle defrosting assist operation, and in step S60, the end of the heating cycle defrosting assist operation. Is determined whether or not is instructed. If the end is not instructed, this determination is not satisfied (S60: NO), and the loop waits until this determination is satisfied. If the end is instructed, this determination is satisfied (S60: YES), and the process proceeds to step S70.

ステップS70では、室外機制御部410、貯湯制御部420、室内機制御部430、及び、熱交換制御部440が互いに連携して、前記ステップS20で開始した暖房サイクル除霜アシスト運転を停止し、通常暖房運転に復帰し、このフローを終了する。 In step S70, the outdoor unit control unit 410, the hot water storage control unit 420, the indoor unit control unit 430, and the heat exchange control unit 440 cooperate with each other to stop the heating cycle defrosting assist operation started in step S20. It returns to the normal heating operation and ends this flow.

<実際の温度挙動の一例>
前記した本実施形態の手法を実行したときの、実際の室内空気の温度(室温)及び暖房負荷の経時挙動、並びに前記取り出し温度の経時挙動の一例を図13に示す。
<Example of actual temperature behavior>
FIG. 13 shows an example of the time-dependent behavior of the actual indoor air temperature (room temperature) and the heating load, and the time-dependent behavior of the take-out temperature when the method of the present embodiment described above is executed.

図13において、通常暖房運転の立上がり時においては、低室温により暖房負荷が大きく除霜処理時に必要な室内暖房能力が大きいことから、図11を用いて前記したように貯湯タンク2からの前記取り出し温度は40℃となる。その後、運転が継続されて時間が経過し室温が徐々に上昇するにしたがい、暖房負荷が徐々に低下し暖房負荷(言い換えれば前記室内暖房能力)も小さくなる結果、貯湯タンク2からの前記取り出し温度も40℃から徐々に低下する。そして、室温が概ね上げ止まり(言い換えれば前記暖房負荷が下げ止まり)約20℃に達した状態になると、貯湯タンク2からの前記取り出し温度も20℃で下げ止まり、この状態で安定する。このように、前記暖房負荷の減少に応じて前記取り出し温度を徐々に低くすることで、冷媒循環回路30側が必要以上の熱を無駄に加熱循環回路4側から受熱しないようにすることができる。 In FIG. 13, when the normal heating operation starts up, the heating load is large due to the low room temperature and the indoor heating capacity required for the defrosting process is large. Therefore, as described above with reference to FIG. 11, the hot water storage tank 2 is taken out. The temperature will be 40 ° C. After that, as the operation is continued and the room temperature gradually rises as time elapses, the heating load gradually decreases and the heating load (in other words, the indoor heating capacity) also decreases, and as a result, the temperature taken out from the hot water storage tank 2 Also gradually decreases from 40 ° C. Then, when the room temperature has almost stopped rising (in other words, the heating load has stopped falling) and reaches about 20 ° C., the temperature at which the hot water is taken out from the hot water storage tank 2 also stops falling at 20 ° C. and stabilizes in this state. In this way, by gradually lowering the take-out temperature in accordance with the decrease in the heating load, it is possible to prevent the refrigerant circulation circuit 30 side from wastefully receiving heat from the heating circulation circuit 4 side.

<第1実施形態の効果>
以上説明したように、本実施形態のヒートポンプ給湯機1によれば、冷媒ガスの熱が室外熱交換器17において放熱されることで、前記の通常の暖房運転時において室外熱交換器17に生じた着霜を除霜することができる。この結果、冬期における暖房運転時において、貯湯タンク2の湯水の熱を活用しつつ暖房運転を止めることなく除霜を行う、除霜処理を実現することができる。そしてこのとき、前記暖房負荷が大きいときには前記取り出し温度を比較的高くし冷媒循環回路30側がより大きな受熱を得られるようにするとともに、前記暖房負荷が小さいときには前記取り出し温度を比較的低くすることで冷媒循環回路30側が必要以上の熱を無駄に受熱しないようにすることができる。このように、室内熱交換器27側の放熱量の大小に応じた熱を貯湯タンク2側から受熱することで、暖房運転を止めずに過不足のない確実な除霜を行うことができる。また、沸上効率が低下する中温水を優先的に除霜に使用することにより、前記ヒートポンプユニット500において前記沸上運転を実行するときの沸上効率を向上させることができる。
<Effect of the first embodiment>
As described above, according to the heat pump water heater 1 of the present embodiment, the heat of the refrigerant gas is dissipated in the outdoor heat exchanger 17, which is generated in the outdoor heat exchanger 17 during the above-mentioned normal heating operation. It is possible to defrost the frost that has formed. As a result, it is possible to realize a defrosting process in which the heating operation is performed without stopping the heating operation while utilizing the heat of the hot water in the hot water storage tank 2 during the heating operation in winter. At this time, when the heating load is large, the take-out temperature is relatively high so that the refrigerant circulation circuit 30 side can obtain a larger heat, and when the heating load is small, the take-out temperature is relatively low. It is possible to prevent the refrigerant circulation circuit 30 side from unnecessarily receiving more heat than necessary. In this way, by receiving heat from the hot water storage tank 2 side according to the amount of heat radiated from the indoor heat exchanger 27 side, it is possible to perform reliable defrosting without stopping the heating operation. Further, by preferentially using medium-warm water whose boiling efficiency is lowered for defrosting, it is possible to improve the boiling efficiency when the boiling operation is executed in the heat pump unit 500.

また、本実施形態では特に、前記混合弁10Eは、低温水取り出し管5bからの低温水と中温水取り出し管5c,5dからの中温水を前記取り出し制御部420Aの制御に基づき適宜の混合比で混合する。これにより、最適な温度の湯水を精度よく生成し、水冷媒熱交換器15へ導出することができる。 Further, in the present embodiment, in particular, the mixing valve 10E mixes low-temperature water from the low-temperature water take-out pipe 5b and medium-temperature water from the medium-temperature water take-out pipes 5c and 5d at an appropriate mixing ratio based on the control of the take-out control unit 420A. Mix. As a result, hot water having an optimum temperature can be accurately generated and led out to the water-refrigerant heat exchanger 15.

また、本実施形態では特に、前記取り出し制御部420Aは、前記混合弁10Eから導出される湯水の温度が15℃以上45℃以下の範囲内となるように、前記混合弁10Eを制御する。これには以下のような意義がある。すなわち、通常、貯湯タンク2内へ湯水を(例えば前記ヒートポンプユニット500で行う前記沸上運転において)沸き上げる場合、沸上効率を比較的高くするために、60℃程度以上の比較的高温の湯水が生成される。それら高温水は前記貯湯タンク2の上部から供給されることで当該貯湯タンク2内の上部に貯留されており、出湯時に入浴やシャワーや手洗い等に使用される。一方、ユーザ使用時の出湯による前記高温水の減少やそれに伴う貯湯タンク2下部からの給水により、貯湯タンク2内の中間部や下部には、上記の用途に使用するのが難しい30℃~45℃程度の中温水や15℃~30℃程度の低温水が貯留されている。本実施形態によれば、15℃~45℃の温度範囲であるその中温水や低温水を用いて前記水冷媒熱交換器15への湯水を生成することで、貯湯タンク2内の湯水の有効活用を図ることができるものである。 Further, in the present embodiment, in particular, the take-out control unit 420A controls the mixing valve 10E so that the temperature of the hot water derived from the mixing valve 10E is within the range of 15 ° C. or higher and 45 ° C. or lower. This has the following significance. That is, usually, when hot water is boiled into the hot water storage tank 2 (for example, in the boiling operation performed by the heat pump unit 500), in order to make the boiling efficiency relatively high, the hot water at a relatively high temperature of about 60 ° C. or higher is usually used. Is generated. The high-temperature water is supplied from the upper part of the hot water storage tank 2 and is stored in the upper part of the hot water storage tank 2, and is used for bathing, showering, hand washing, etc. at the time of hot water discharge. On the other hand, due to the decrease in the high temperature water due to the hot water discharged during use by the user and the accompanying water supply from the lower part of the hot water storage tank 2, the middle part and the lower part in the hot water storage tank 2 are difficult to use for the above purposes at 30 ° C. to 45 ° C. Medium-temperature water at about ° C and low-temperature water at about 15 ° C to 30 ° C are stored. According to the present embodiment, the hot water in the hot water storage tank 2 is effective by generating hot water for the water refrigerant heat exchanger 15 by using the medium hot water or low temperature water in the temperature range of 15 ° C to 45 ° C. It can be utilized.

また、本実施形態では特に、前記除霜処理を行う前記暖房サイクル除霜アシスト運転(図10参照)とは別に、圧縮機14の吐出側→室内熱交換器27→室外熱交換器17→圧縮機14の吸入側の経路の冷凍サイクルを形成し大気からの吸熱を熱源とする、通常暖房運転(図9参照)を行うことができる。 Further, in the present embodiment, in particular, apart from the heating cycle defrosting assist operation (see FIG. 10) in which the defrosting treatment is performed, the discharge side of the compressor 14 → the indoor heat exchanger 27 → the outdoor heat exchanger 17 → compression. A normal heating operation (see FIG. 9) can be performed by forming a refrigerating cycle of the suction side path of the machine 14 and using heat absorption from the atmosphere as a heat source.

また、本実施形態では特に、通常、暖房負荷の大小に対応して回転数が増減制御される圧縮機14の当該回転数に応じて、貯湯制御部420の取り出し制御部420Aが前記取り出し温度を決定する。暖房負荷を表す明確な指標を用いることで、室内熱交換器27側の放熱量の大小に応じた熱を精度よく貯湯タンク2側から受熱することができる。 Further, in the present embodiment, in particular, the take-out control unit 420A of the hot water storage control unit 420 sets the take-out temperature according to the rotation speed of the compressor 14, which is normally controlled to increase or decrease the rotation speed according to the magnitude of the heating load. decide. By using a clear index representing the heating load, it is possible to accurately receive heat from the hot water storage tank 2 side according to the magnitude of the heat radiation amount on the indoor heat exchanger 27 side.

なお、前記制御弁として、上記混合弁10Eに代えて、前記配管5b側若しくは前記配管5c側、に選択的に切替可能な切替弁を設けてもよい。前記取り出し制御部420Aは、この切替弁から導出される湯水の温度が前記取り出し温度に近い温度となるように、当該切替弁における切替を制御する。例えば前記暖房負荷が大きく室内側へ必要な暖房能力が高いときには、配管5d,5cのみから湯水を取り出すようにして前記取り出し温度を比較的高くし、冷媒循環回路側がより大きな受熱を湯水循環回路側から得られるようにすることができる。また逆に、前記暖房負荷が小さく室内側へ必要な暖房能力が低いときには、例えば配管5bのみから湯水を取り出すようにして前記取り出し温度を比較的低くすることができる。このようにして、配管5bからの低温水及び配管5c,5dからの中温水のいずれか一方が、選択的に水冷媒熱交換器15の水側の流路に導出され使用されるので、簡素な制御で好適な温度の湯水を生成し、水冷媒熱交換器15へ導出することができる。 In addition, as the control valve, instead of the mixing valve 10E, a switching valve that can be selectively switched may be provided on the pipe 5b side or the pipe 5c side. The take-out control unit 420A controls switching in the switching valve so that the temperature of the hot water derived from the switching valve becomes a temperature close to the taking-out temperature. For example, when the heating load is large and the heating capacity required for the indoor side is high, the hot water is taken out only from the pipes 5d and 5c to raise the take-out temperature relatively, and the refrigerant circulation circuit side receives a larger amount of heat on the hot water circulation circuit side. Can be obtained from. On the contrary, when the heating load is small and the heating capacity required for the indoor side is low, the take-out temperature can be relatively low by taking out hot water only from the pipe 5b, for example. In this way, either the low-temperature water from the pipe 5b or the medium-temperature water from the pipes 5c and 5d is selectively led out to the water-side flow path of the water-refrigerant heat exchanger 15 and used, so that it is simple. It is possible to generate hot water at a suitable temperature with various controls and lead it out to the water-refrigerant heat exchanger 15.

またさらに、中温水を取り出すための前記配管5dを複数、互いに貯湯タンク2への接続箇所の高さ方向位置が異なるように設け、それら複数の配管5dを連通制御可能な複数の開閉弁を設けてもよい。この場合、前記取り出し制御部420Aがそれら複数の開閉弁のいずれか1つ(あるいは適宜の複数個でもよい)を適宜に開閉することにより、導出される湯水の温度が前記取り出し温度に近い温度となるように制御する。この場合も、簡素な制御で好適な温度の湯水を生成し、水冷媒熱交換器15へ導出することができる。 Further, a plurality of the pipes 5d for taking out medium-temperature water are provided so that the positions of the connection points to the hot water storage tank 2 are different from each other in the height direction, and a plurality of on-off valves capable of communicating and controlling the plurality of pipes 5d are provided. You may. In this case, the take-out control unit 420A appropriately opens and closes any one (or an appropriate number thereof) of the plurality of on-off valves, so that the temperature of the hot water drawn out becomes a temperature close to the take-out temperature. Control to be. Also in this case, hot water having a suitable temperature can be generated by simple control and led out to the water-refrigerant heat exchanger 15.

また、以上においては、前記取り出し制御部420Aは、前記暖房負荷を表す圧縮機14の回転数に応じて前記取り出し温度を決定したが、これに限られない。すなわち、前記暖房負荷そのものを表す、前記室内温度センサ34によって検出された前記室内温度Trと前記エアコン設定温度Tconとの偏差に応じて、前記取り出し温度を決定するようにしてもよい。この場合、も上記同様の効果を得る。 Further, in the above, the take-out control unit 420A determines the take-out temperature according to the rotation speed of the compressor 14 representing the heating load, but the taking-out temperature is not limited to this. That is, the take-out temperature may be determined according to the deviation between the room temperature Tr detected by the room temperature sensor 34, which represents the heating load itself, and the air conditioner set temperature Tcon. In this case, the same effect as described above is obtained.

<第2実施形態>
以下、本発明の第2実施形態を図14及び図15に基づいて説明する。本実施形態は、前記第1実施形態における暖房サイクル除霜アシスト運転で使用されて貯湯タンク2内の湯水が消費されるのに対応し、加熱循環回路4側が水冷媒熱交換器15にて冷媒循環回路30側から受熱して加温した湯水を貯湯タンク2内へ供給する、暖房沸上運転(詳細は後述)を行うものである。上記第1実施形態及びその変形例と同等の部分には同一の符号を付し、適宜、説明を省略又は簡略化する。
<Second Embodiment>
Hereinafter, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14 and 15. This embodiment corresponds to the consumption of hot water in the hot water storage tank 2 used in the heating cycle defrosting assist operation in the first embodiment, and the heating circulation circuit 4 side is a refrigerant in the water refrigerant heat exchanger 15. A heating boiling operation (details will be described later) is performed in which hot water that has been heated by receiving heat from the circulation circuit 30 side is supplied into the hot water storage tank 2. The same reference numerals are given to the same parts as those of the first embodiment and its modifications, and the description thereof will be omitted or simplified as appropriate.

前記暖房沸上運転を図14により説明する。図14に示す暖房沸上運転時(暖房沸上モードに相当)においては、前記四方弁制御部410Aにより、前記四方弁31は、前記暖房側に切り替えられる。また前記二方弁制御部440Cにより、二方弁121が閉じ状態、二方弁122が開き状態に切り替えられる。さらに前記膨張弁制御部440Bにより前記膨張弁111が全開状態かつ前記膨張弁制御部410Cにより前記膨張弁113が閉じ状態に制御され、前記膨張弁制御部440Bにより前記膨張弁610が適宜の開度に調整された状態に制御される。 The heating boiling operation will be described with reference to FIG. During the heating boiling operation (corresponding to the heating boiling mode) shown in FIG. 14, the four-way valve 31 is switched to the heating side by the four-way valve control unit 410A. Further, the two-way valve control unit 440C switches the two-way valve 121 to the closed state and the two-way valve 122 to the open state. Further, the expansion valve control unit 440B controls the expansion valve 111 in a fully open state and the expansion valve control unit 410C controls the expansion valve 113 in a closed state, and the expansion valve control unit 440B opens the expansion valve 610 as appropriate. It is controlled to the adjusted state.

この結果、圧縮機14の吐出側の配管部18a→配管部18b→配管部26a→室内熱交換器27→配管部26b→水冷媒熱交換器15→バイパス回路600(膨張弁610)→配管部18f→室外熱交換器17→配管部18e(二方弁122)→配管部18d→圧縮機14の吸入側の配管部18cの冷媒経路が形成される。 As a result, the piping section 18a on the discharge side of the compressor 14 → the piping section 18b → the piping section 26a → the indoor heat exchanger 27 → the piping section 26b → the water refrigerant heat exchanger 15 → the bypass circuit 600 (expansion valve 610) → the piping section 18f → outdoor heat exchanger 17 → piping portion 18e (two-way valve 122) → piping portion 18d → a refrigerant path of the piping portion 18c on the suction side of the compressor 14 is formed.

これにより、前記圧縮機14からの高温高圧の冷媒ガスが室内熱交換器27(凝縮器として機能)で室内空気へ放熱し凝縮するともに水冷媒熱交換器15(凝縮器として機能)においても凝縮し貯湯タンク2からの湯水へと放熱することで液体冷媒となった後、その後の室外熱交換器17(蒸発器として機能)において外気から吸熱することで冷媒ガスとなって圧縮機14へと戻る。すなわちこの場合、凝縮器としての水冷媒熱交換器15と蒸発器としての室外熱交換器17とがこの順で直列に接続されることとなる。 As a result, the high-temperature and high-pressure refrigerant gas from the compressor 14 radiates heat to the indoor air in the indoor heat exchanger 27 (functions as a condenser) and condenses, and also condenses in the water refrigerant heat exchanger 15 (functions as a condenser). After radiating heat to the hot water from the hot water storage tank 2 to become a liquid refrigerant, the outdoor heat exchanger 17 (functioning as an evaporator) absorbs heat from the outside air to become a refrigerant gas to the compressor 14. return. That is, in this case, the water-refrigerant heat exchanger 15 as a condenser and the outdoor heat exchanger 17 as an evaporator are connected in series in this order.

このとき、前記混合弁10Eは、前記配管5b側に全開状態とされ、貯湯タンク2から配管5bを介して導入された湯水を沸上ポンプ19を経て水冷媒熱交換器15の前記水側の流路15aに導出する。また加熱戻り管6における三方弁10Cは、配管6a側と配管6cとを導通するように切り替えられ、三方弁10Dは配管6cと配管6dとを導通するように切替えられる。そして、沸上ポンプ19が前記ポンプ制御部440Aの制御により回転することで、貯湯タンク2から取り出された湯水が、水冷媒熱交換器15の前記水側の流路15aにおいて前述のように凝縮する冷媒側の流路15bと熱交換が行われ吸熱して加温された後、配管6c及び配管6d(戻し管に相当)を介して貯湯タンク2の中間部へ戻される。 At this time, the mixing valve 10E is fully opened on the pipe 5b side, and the hot water introduced from the hot water storage tank 2 via the pipe 5b is passed through the boiling pump 19 to the water side of the water refrigerant heat exchanger 15. It is led out to the flow path 15a. Further, the three-way valve 10C in the heating return pipe 6 is switched so as to conduct the pipe 6a side and the pipe 6c, and the three-way valve 10D is switched so as to conduct the pipe 6c and the pipe 6d. Then, the boiling pump 19 rotates under the control of the pump control unit 440A, so that the hot water taken out from the hot water storage tank 2 is condensed in the water-side flow path 15a of the water refrigerant heat exchanger 15 as described above. After heat is exchanged with the flow path 15b on the refrigerant side to absorb heat and heat is heated, the heat is returned to the intermediate portion of the hot water storage tank 2 via the pipe 6c and the pipe 6d (corresponding to the return pipe).

<処理手順>
前記暖房沸上運転時における上記手法を実現するために、前記した室外機制御部410、貯湯制御部420、室内機制御部430、熱交換制御部440、ヒーポン制御部450によって実行される処理手順を、図15に示すフローチャートに基づき説明する。
<Processing procedure>
A processing procedure executed by the outdoor unit control unit 410, the hot water storage control unit 420, the indoor unit control unit 430, the heat exchange control unit 440, and the heat pump control unit 450 in order to realize the method during the heating boiling operation. Will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

図15において、まず、ステップS15で、例えば室外機制御部410が、前記リモコン60における適宜の操作によって、通常暖房運転の開始が指示されたか否かを判定する。前記開始が指示されていなければこの判定は満たされず(S15:NO)、この判定が満たされるまでループ待機する。前記開始が指示されていればこの判定は満たされ(S15:YES)、ステップS25に移行する。 In FIG. 15, first, in step S15, for example, the outdoor unit control unit 410 determines whether or not the start of the normal heating operation is instructed by an appropriate operation on the remote controller 60. If the start is not instructed, this determination is not satisfied (S15: NO), and the loop waits until this determination is satisfied. If the start is instructed, this determination is satisfied (S15: YES), and the process proceeds to step S25.

ステップS25では、室外機制御部410、貯湯制御部420、室内機制御部430、及び、熱交換制御部440が互いに連携して、前記通常暖房運転を開始する(図9参照)。その後、ステップS35に移る。 In step S25, the outdoor unit control unit 410, the hot water storage control unit 420, the indoor unit control unit 430, and the heat exchange control unit 440 cooperate with each other to start the normal heating operation (see FIG. 9). After that, the process proceeds to step S35.

ステップS35では、例えば前記室外機制御部410が、前記ステップS30と同様、前記暖房負荷を表す圧縮機14の回転数(詳細には前記の回転数制御値)を取得する。 In step S35, for example, the outdoor unit control unit 410 acquires the rotation speed (specifically, the rotation speed control value) of the compressor 14 representing the heating load, as in step S30.

その後、ステップS65で、例えば室外機制御部410が、前記リモコン60における適宜の操作によって、通常暖房運転の終了が指示されたか否かを判定する。前記終了が指示されていればこの判定は満たされ(S65:YES)、ステップS75に移行する。 After that, in step S65, for example, the outdoor unit control unit 410 determines whether or not the end of the normal heating operation is instructed by an appropriate operation on the remote controller 60. If the end is instructed, this determination is satisfied (S65: YES), and the process proceeds to step S75.

ステップS75では、室外機制御部410、貯湯制御部420、室内機制御部430、及び、熱交換制御部440が互いに連携して、前記ステップS25で開始した通常暖房運転を停止し、このフローを終了する。 In step S75, the outdoor unit control unit 410, the hot water storage control unit 420, the indoor unit control unit 430, and the heat exchange control unit 440 cooperate with each other to stop the normal heating operation started in step S25, and this flow is performed. finish.

一方、前記ステップS65で前記終了が指示されていなければ判定は満たされず(S65:NO)、新たに設けたステップS80に移る。 On the other hand, if the end is not instructed in the step S65, the determination is not satisfied (S65: NO), and the process proceeds to the newly provided step S80.

ステップS80では、例えば前記室外機制御部410が、圧縮機14の回転数(例えば前述の回転数制御値)が予め定められた所定期間(ある程度の長期)にわたり安定しているか否か(言い換えれば前記暖房負荷が安定しているか否か)を判定する。安定していなければこの判定は満たされず(S80:NO)、前記ステップS35に戻り、同様の手順を繰り返す。安定していれば判定は満たされ(S80:YES)、ステップS90に移行する。 In step S80, for example, whether or not the outdoor unit control unit 410 stabilizes the rotation speed of the compressor 14 (for example, the above-mentioned rotation speed control value) for a predetermined period (a certain long term) (in other words, for a certain period of time). Whether or not the heating load is stable) is determined. If it is not stable, this determination is not satisfied (S80: NO), the process returns to step S35, and the same procedure is repeated. If it is stable, the determination is satisfied (S80: YES), and the process proceeds to step S90.

ステップS90では、暖房沸上への温度条件を満たすか(言い換えれば除霜を行う運転の実行が必要な環境であるか)否かが判定される。具体的には、前記室外機制御部410が、前記外気温センサ22が検出した前記外気温度Tair若しくは前記冷媒温度センサ35が検出した前記室外熱交換器17における前記蒸発冷媒温度が、除霜を行う運転の実行が必要となると推測される予め定められた所定の温度範囲内になったか否かを判定する。あるいは、前記室内機制御部430が、前記室内温度センサ34が検出した運転開始時の前記室内温度Trが、除霜を行う運転の実行が必要となると推測される予め定められた所定の温度範囲内であったか否かを判定する。前記温度条件を満たしていなければこの判定は満たされず(S90:NO)、前記ステップS35に戻り、以降は同じ手順を繰り返す。前記安定していればこの判定は満たされ(S90:YES)、ステップS100に移行する。 In step S90, it is determined whether or not the temperature condition for heating boiling is satisfied (in other words, whether or not the environment requires execution of defrosting operation). Specifically, the evaporative refrigerant temperature in the outdoor unit control unit 410 detects the outside air temperature Tire detected by the outdoor air temperature sensor 22 or the outdoor heat exchanger 17 detected by the refrigerant temperature sensor 35 defrosts. It is determined whether or not the temperature range is within a predetermined temperature range at which it is presumed that the operation to be performed needs to be performed. Alternatively, a predetermined temperature range in which it is presumed that the indoor unit temperature Tr at the start of operation detected by the indoor unit control unit 430 needs to perform defrosting operation. It is determined whether or not it was inside. If the temperature condition is not satisfied, this determination is not satisfied (S90: NO), the process returns to step S35, and the same procedure is repeated thereafter. If it is stable, this determination is satisfied (S90: YES), and the process proceeds to step S100.

ステップS100では、前記貯湯制御部4200が、前記貯湯温度センサ12での前記貯湯温度の検出結果に基づき、前記貯湯タンク2内における前記中温水の量が予め定めた所定値以上であるか否かを判定する。前記中温水量が前記所定値未満であればこの判定は満たされず(S100:NO)、前記ステップS35に戻り、同様の手順を繰り返す。前記中温水量が所定値以上であればこの判定は満たされ(S100:YES)、ステップS105に移行する。 In step S100, whether or not the amount of the medium hot water in the hot water storage tank 2 is equal to or more than a predetermined value, based on the detection result of the hot water storage temperature by the hot water storage temperature sensor 12. Is determined. If the amount of medium hot water is less than the predetermined value, this determination is not satisfied (S100: NO), the process returns to step S35, and the same procedure is repeated. If the amount of medium-temperature water is equal to or greater than a predetermined value, this determination is satisfied (S100: YES), and the process proceeds to step S105.

ステップS105では、前記ステップS75と同様、室外機制御部410、貯湯制御部420、室内機制御部430、及び、熱交換制御部440が互いに連携して、前記ステップS25で開始した通常暖房運転を停止する。その後、ステップS110に移行する。 In step S105, as in step S75, the outdoor unit control unit 410, the hot water storage control unit 420, the indoor unit control unit 430, and the heat exchange control unit 440 cooperate with each other to perform the normal heating operation started in step S25. Stop. After that, the process proceeds to step S110.

ステップS110では、室外機制御部410、貯湯制御部420、室内機制御部430、及び、熱交換制御部440が互いに連携して、暖房沸上運転を開始する。すなわち、図14を用いて前記したように、加熱循環回路4側が水冷媒熱交換器15にて冷媒循環回路30側から受熱して加温した湯水を貯湯タンク2内へ供給する、前記暖房沸上運転を開始する。その後、ステップS120に移る。 In step S110, the outdoor unit control unit 410, the hot water storage control unit 420, the indoor unit control unit 430, and the heat exchange control unit 440 cooperate with each other to start the heating boiling operation. That is, as described above with reference to FIG. 14, the heating boiling is such that the heating circulation circuit 4 side receives heat from the refrigerant circulation circuit 30 side by the water refrigerant heat exchanger 15 and supplies the heated hot water into the hot water storage tank 2. Start the top operation. After that, the process proceeds to step S120.

ステップS120では、前記貯湯制御部420が、前記貯湯温度センサ12での前記貯湯温度の検出結果に基づき、前記ステップS110で開始された暖房沸上運転により、前記貯湯タンク2内における前記中温水の量が前記所定値以上となったか否かを再度判定する。前記中温水の量が所定値未満であればこの判定は満たされず(S1200:NO)、この判定が満たされるまでループ待機する。前記中温水の量が所定値以上となっていればこの判定は満たされ(S120:YES)、ステップS130に移行する。 In step S120, the hot water storage control unit 420 performs the heating boiling operation started in step S110 based on the detection result of the hot water storage temperature by the hot water storage temperature sensor 12, and the medium hot water in the hot water storage tank 2. It is determined again whether or not the amount is equal to or greater than the predetermined value. If the amount of the medium hot water is less than a predetermined value, this determination is not satisfied (S1200: NO), and the loop waits until this determination is satisfied. If the amount of the medium hot water is equal to or greater than a predetermined value, this determination is satisfied (S120: YES), and the process proceeds to step S130.

ステップS130では、室外機制御部410、貯湯制御部420、室内機制御部430、及び、熱交換制御部440が互いに連携して、ステップS110で開始した前記暖房沸上運転を停止する。その後、前記ステップS25に戻り、同様の手順を繰り返す。 In step S130, the outdoor unit control unit 410, the hot water storage control unit 420, the indoor unit control unit 430, and the heat exchange control unit 440 cooperate with each other to stop the heating boiling operation started in step S110. After that, the process returns to step S25 and the same procedure is repeated.

なお、前記運転態様において説明したように、本実施形態においては、前記四方弁31と、前記二方弁122,121と、前記膨張弁113,111,膨張弁610と、前記バイパス回路600と、前記混合弁10Eと、前記三方弁10C,10Dと、これらを制御する前記室外機制御部410、前記貯湯制御部420、前記室内機制御部430、及び前記熱交換制御部440とが、各請求項記載のモード切替手段として機能する。 As described in the operation mode, in the present embodiment, the four-way valve 31, the two-way valves 122, 121, the expansion valves 113, 111, the expansion valve 610, and the bypass circuit 600 are used. The mixing valve 10E, the three-way valves 10C and 10D, and the outdoor unit control unit 410, the hot water storage control unit 420, the indoor unit control unit 430, and the heat exchange control unit 440 that control them are claimed. It functions as the mode switching means described in the section.

<第2実施形態の効果>
以上説明したように、本実施形態のヒートポンプ給湯機1によれば、前記第1実施形態と同様の効果に加え、以下の効果を得る。
<Effect of the second embodiment>
As described above, according to the heat pump water heater 1 of the present embodiment, the following effects are obtained in addition to the same effects as those of the first embodiment.

すなわち、本実施形態によれば、前記第1実施形態における暖房サイクル除霜アシスト運転で使用されて貯湯タンク2内の湯水が消費されるのに対応し、前述した手法により加熱循環回路4側が水冷媒熱交換器15にて冷媒循環回路30側から受熱して加温した湯水を貯湯タンク2内へ供給することができる。すなわち、例えばある程度の時間の前記通常暖房運転によって暖房負荷が軽くなって生じた暖房能力の余力を活用し貯湯タンク2の湯水へ放熱することにより、これ以降の除霜処理に使用するための中温水を生成し、貯湯タンク2へ供給し補充しておくことができる。この結果、室外熱交換器17の除霜が完了しないまま中温水がなくなって従来手法の冷房サイクルによる除霜を行う場合のように、暖房運転が除霜のためにいったん中断してしまうのを防止することができる。 That is, according to the present embodiment, the hot water in the hot water storage tank 2 is consumed by being used in the heating cycle defrosting assist operation in the first embodiment, and the heating circulation circuit 4 side is water by the above-mentioned method. Hot water that has been heated by receiving heat from the refrigerant circulation circuit 30 side in the refrigerant heat exchanger 15 can be supplied into the hot water storage tank 2. That is, for example, by utilizing the surplus capacity of the heating capacity generated by the lightening of the heating load due to the normal heating operation for a certain period of time and radiating heat to the hot water of the hot water storage tank 2, the medium for use in the subsequent defrosting treatment. Hot water can be generated, supplied to the hot water storage tank 2 and replenished. As a result, the heating operation is temporarily interrupted due to defrosting, as in the case where the medium-temperature water runs out without the defrosting of the outdoor heat exchanger 17 being completed and the defrosting is performed by the cooling cycle of the conventional method. Can be prevented.

なお、前記暖房沸上運転を実行することで室外熱交換器17に着霜しやすくなる可能性もある。しかしながら、この暖房沸上運転で前記のようにして生成した前記中温水を前記暖房サイクル除霜アシスト運転において使用することで、(そうしなかった場合に比べて)除霜処理に要する時間を短縮することができる。この結果、除霜処理が実行される時における室温上昇による暖房感の低下を防止することができる。 It should be noted that there is a possibility that the outdoor heat exchanger 17 is likely to be frosted by executing the heating boiling operation. However, by using the medium hot water generated as described above in this heating boiling operation in the heating cycle defrost assist operation, the time required for the defrosting process is shortened (compared to the case where it is not performed). can do. As a result, it is possible to prevent a decrease in the feeling of heating due to an increase in room temperature when the defrosting treatment is executed.

また、本実施形態では特に、ステップS90において、暖房沸上への温度条件を満たすか(言い換えれば除霜を行う運転の実行が必要な環境であるか)否かが判定される。これにより、前記外気温度Tairや前記蒸発冷媒温度や前記室内温度Trに基づき前記除霜処理の実行が必要な環境であるか否かを判定し、除霜処理が必要である場合に限り前記暖房沸上運転による沸上処理を行うことができる。この結果、無駄な沸上を防止し、効率を向上することができる。 Further, in the present embodiment, in particular, in step S90, it is determined whether or not the temperature condition for heating boiling is satisfied (in other words, whether or not the environment requires execution of defrosting operation). Thereby, it is determined whether or not the environment requires the execution of the defrosting treatment based on the outside air temperature Tire, the evaporated refrigerant temperature, and the room temperature Tr, and the heating is performed only when the defrosting treatment is necessary. It is possible to perform boiling processing by boiling operation. As a result, unnecessary boiling can be prevented and efficiency can be improved.

また、本実施形態では特に、ステップS100において、前記貯湯タンク2内における前記中温水の量が予め定めた所定値以上であるか否かが判定される。これにより、貯湯タンク2内の湯水の貯留状況に応じて、除霜処理に使用する中温水の量が少なくなっている場合に限り前記暖房沸上運転を行うことができる。この結果、無駄な沸上を防止し、効率を向上することができる。 Further, in the present embodiment, in particular, in step S100, it is determined whether or not the amount of the medium hot water in the hot water storage tank 2 is equal to or more than a predetermined value. As a result, the heating boiling operation can be performed only when the amount of medium-temperature water used for the defrosting treatment is small, depending on the state of storage of hot water in the hot water storage tank 2. As a result, unnecessary boiling can be prevented and efficiency can be improved.

なお、本発明は以上の態様に限定されることなく、その趣旨を変更しない範囲で適用可能なもので、例えば、前記二方弁121,122のうち少なくとも1つを、閉止機能付きの膨張弁で置き換えても良い。また、前記膨張弁111,113,610に代え、減圧器としてエジェクターを用いても良い。 The present invention is not limited to the above aspects, and can be applied without changing the gist thereof. For example, at least one of the two-way valves 121 and 122 is an expansion valve having a closing function. You may replace it with. Further, instead of the expansion valves 111, 113, 610, an ejector may be used as a decompressor.

1 ヒートポンプ給湯機(冷暖房機能付き貯湯式給湯機)
2 貯湯タンク
4 加熱循環回路(湯水循環回路)
5 加熱往き管(湯水配管)
5b 配管(低温水取り出し管)
5c,5d 配管(中温水取り出し管)
6 加熱戻り管(湯水配管)
6d 配管(戻し管)
10E 混合弁(制御弁)
14 圧縮機
15 水冷媒熱交換器
15a 冷媒側の流路
15b 水側の流路
17 室外熱交換器(ヒートポンプ熱交換器)
18 冷媒配管
22 外気温度センサ
27 室内熱交換器
30 冷媒循環回路
31 四方弁
34 室内温度センサ
35 冷媒温度センサ
67 室外ファン
77 室内ファン
111 膨張弁
113 膨張弁
121 二方弁
122 二方弁
410 室外機制御部
410A 四方弁制御部
410C 膨張弁制御部
410E 二方弁制御部
420A 取り出し制御部(弁制御手段、取り出し温度決定手段)
440 熱交換制御部
440B 膨張弁制御部
440C 二方弁制御部
600 バイパス回路
601 膨張弁
Tcon エアコン設定温度(目標室温)
Tr 室内温度(室内温度の実室温)
1 Heat pump water heater (hot water storage type water heater with air conditioning function)
2 Hot water storage tank 4 Heating circulation circuit (hot water circulation circuit)
5 Heating going pipe (hot water pipe)
5b piping (low temperature water take-out pipe)
5c, 5d piping (medium hot water take-out pipe)
6 Heating return pipe (hot water pipe)
6d piping (return pipe)
10E mixing valve (control valve)
14 Compressor 15 Water refrigerant heat exchanger 15a Refrigerant side flow path 15b Water side flow path 17 Outdoor heat exchanger (heat pump heat exchanger)
18 Refrigerant piping 22 Outside air temperature sensor 27 Indoor heat exchanger 30 Refrigerant circulation circuit 31 Four-way valve 34 Indoor temperature sensor 35 Refrigerant temperature sensor 67 Outdoor fan 77 Indoor fan 111 Expansion valve 113 Expansion valve 121 Two-way valve 122 Two-way valve 410 Outdoor unit Control unit 410A Four-way valve control unit 410C Expansion valve control unit 410E Two-way valve control unit 420A Take-out control unit (valve control means, take-out temperature determination means)
440 Heat Exchange Control Unit 440B Expansion Valve Control Unit 440C Two-way Valve Control Unit 600 Bypass Circuit 601 Expansion Valve Tcon Air Conditioner Set Temperature (Target Room Temperature)
Tr room temperature (actual room temperature of room temperature)

Claims (9)

冷媒と水との熱交換を行う、水冷媒熱交換器と、
前記冷媒と室内空気との熱交換を行う、室内熱交換器と、
前記水冷媒熱交換器及び前記室内熱交換器に接続される圧縮機と、
前記圧縮機に対し前記水冷媒熱交換器と並列に接続され、前記冷媒と外気との熱交換を行うヒートポンプ熱交換器と、
湯水を貯湯する貯湯タンクと、
を有し、
前記水冷媒熱交換器の水側と前記貯湯タンクとを湯水配管で環状に接続して湯水循環回路を形成し、
前記水冷媒熱交換器の冷媒側と、前記圧縮機と、前記室内熱交換器と、前記ヒートポンプ熱交換器とを、冷媒配管で接続して冷媒循環回路を形成し、
前記圧縮機の吐出側に対し凝縮器として機能する前記室内熱交換器の入口側を連通し、前記室内熱交換器の出口側に対し蒸発器あるいは吸熱器として機能する前記水冷媒熱交換器の入口側を連通し、前記水冷媒熱交換器の出口側に対し凝縮器あるいは放熱器として機能する前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通し、前記ヒートポンプ熱交換器の出口側に対し前記圧縮機の吸入側を連通し、前記水冷媒熱交換器での冷媒による受熱を用いて前記ヒートポンプ熱交換器の除霜処理を行う、冷暖房機能付き貯湯式給湯機において、
前記湯水循環回路は、
前記貯湯タンクの下部に接続され、当該貯湯タンク内の湯水を取り出す低温水取り出し管と、
前記貯湯タンクの上下方向中間部に接続され、当該貯湯タンク内の湯水を取り出す中温水取り出し管と、
前記低温水取り出し管と前記中温水取り出し管との合流点に設けられ、前記貯湯タンクから前記低温水取り出し管を介し導入された湯水及び前記貯湯タンクから前記中温水取り出し管を介し導入された湯水のうち少なくとも一方を前記水冷媒熱交換器の水側へ導出する制御弁と、
を備えており、
かつ、
前記冷媒循環回路側の暖房負荷に応じて、前記除霜処理の実行時における前記貯湯タンクからの前記湯水の取り出し温度を決定する取り出し温度決定手段と、
前記取り出し温度決定手段で決定された前記取り出し温度に応じて、前記制御弁を制御する弁制御手段と、
を設けたことを特徴とする冷暖房機能付き貯湯式給湯機。
A water-refrigerant heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and water,
An indoor heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the indoor air,
A compressor connected to the water-refrigerant heat exchanger and the indoor heat exchanger,
A heat pump heat exchanger that is connected in parallel to the water refrigerant heat exchanger to the compressor and exchanges heat between the refrigerant and the outside air.
A hot water storage tank that stores hot water and
Have,
The water side of the water refrigerant heat exchanger and the hot water storage tank are connected in a ring shape by a hot water pipe to form a hot water circulation circuit.
The refrigerant side of the water-refrigerant heat exchanger, the compressor, the indoor heat exchanger, and the heat pump heat exchanger are connected by a refrigerant pipe to form a refrigerant circulation circuit.
The water refrigerant heat exchanger that communicates with the discharge side of the compressor to the inlet side of the indoor heat exchanger that functions as a condenser and functions as an evaporator or heat exchanger to the outlet side of the indoor heat exchanger. The inlet side is communicated, the inlet side of the heat pump heat exchanger functioning as a condenser or a radiator is communicated with the outlet side of the water refrigerant heat exchanger, and the compressor is communicated with the outlet side of the heat pump heat exchanger. In a hot water storage type water supply machine with a heating / cooling function, which communicates with the suction side of the heat exchanger and defrosts the heat pump heat exchanger by using the heat received by the refrigerant in the water refrigerant heat exchanger.
The hot water circulation circuit is
A low-temperature water take-out pipe connected to the lower part of the hot water storage tank and taking out hot water in the hot water storage tank,
A medium-temperature water take-out pipe connected to the vertical middle portion of the hot water storage tank and taking out hot water in the hot water storage tank,
Hot water provided at the confluence of the low-temperature water take-out pipe and the medium-temperature water take-out pipe and introduced from the hot water storage tank via the low-temperature water take-out pipe and hot water introduced from the hot water storage tank via the medium-temperature water take-out pipe. A control valve that leads at least one of them to the water side of the water refrigerant heat exchanger,
Equipped with
and,
A take-out temperature determining means for determining the take-out temperature of the hot water from the hot water storage tank at the time of executing the defrosting treatment according to the heating load on the refrigerant circulation circuit side.
A valve control means for controlling the control valve according to the take-out temperature determined by the take-out temperature determining means,
A hot water storage type water heater with an air-conditioning function, which is characterized by the provision of.
前記制御弁は、
前記貯湯タンクから前記低温水取り出し管を介し導入された湯水と前記貯湯タンクから前記中温水取り出し管を介し導入された湯水とを所望の割合で混合可能な混合弁であり、
前記弁制御手段は、
前記制御弁から導出される前記湯水の温度が前記取り出し温度となるように、前記混合弁における混合比を制御する
ことを特徴とする請求項1記載の冷暖房機能付き貯湯式給湯機。
The control valve is
It is a mixing valve capable of mixing hot water introduced from the hot water storage tank via the low temperature water take-out pipe and hot water introduced from the hot water storage tank via the medium hot water take-out pipe in a desired ratio.
The valve control means
The hot water storage type water heater with an air-conditioning function according to claim 1, wherein the mixing ratio in the mixing valve is controlled so that the temperature of the hot water derived from the control valve becomes the take-out temperature.
前記制御弁は、
前記低温水取り出し管側、若しくは、前記中温水取り出し管側、に選択的に切替可能な切替弁であり、
前記弁制御手段は、
前記制御弁から導出される前記湯水の温度が前記取り出し温度に近い温度となるように、前記切替弁における切替を制御する
ことを特徴とする請求項1記載の冷暖房機能付き貯湯式給湯機。
The control valve is
A switching valve that can be selectively switched to the low temperature water take-out pipe side or the medium-temperature water take-out pipe side.
The valve control means
The hot water storage type water heater with an air-conditioning function according to claim 1, wherein the switching in the switching valve is controlled so that the temperature of the hot water derived from the control valve becomes a temperature close to the take-out temperature.
前記弁制御手段は、
前記制御弁から導出される前記湯水の温度が15℃以上45℃以下の範囲内となるように、前記制御弁を制御する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の冷暖房機能付き貯湯式給湯機。
The valve control means
The invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the control valve is controlled so that the temperature of the hot water derived from the control valve is within the range of 15 ° C. or higher and 45 ° C. or lower. Hot water storage type water heater with heating and cooling function described.
前記圧縮機の吐出側に対し前記室内熱交換器の入口側を連通し、前記室内熱交換器の出口側に対し前記水冷媒熱交換器の入口側を連通し、前記水冷媒熱交換器の出口側に対し前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通し、前記ヒートポンプ熱交換器の出口側に対し前記圧縮機の吸入側を連通して、前記除霜処理を行う除霜暖房モードと、前記圧縮機の吐出側に対し凝縮器として機能する前記室内熱交換器の入口側を連通し、前記室内熱交換器の出口側に対し蒸発器として機能する前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通し、前記ヒートポンプ熱交換器の出口側に対し前記圧縮機の吸入側を連通する通常暖房モードと、を切替可能なモード切替手段、をさらに有する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の冷暖房機能付き貯湯式給湯機。
The inlet side of the indoor heat exchanger is communicated with the discharge side of the compressor, and the inlet side of the water refrigerant heat exchanger is communicated with the outlet side of the indoor heat exchanger. The defrosting heating mode in which the defrosting treatment is performed by communicating the inlet side of the heat pump heat exchanger with the outlet side and the suction side of the compressor with the outlet side of the heat pump heat exchanger, and the above. The inlet side of the indoor heat exchanger functioning as a condenser is communicated with the discharge side of the compressor, and the inlet side of the heat pump heat exchanger functioning as an evaporator is communicated with the outlet side of the indoor heat exchanger. 1. Any of claims 1 to 4, further comprising a mode switching means capable of switching between a normal heating mode in which the suction side of the compressor is communicated to the outlet side of the heat pump heat exchanger. The hot water storage type water heater with heating and cooling function described in item 1.
前記取り出し温度決定手段は、
前記暖房負荷を表す、前記圧縮機の回転数、若しくは、前記室内空気の実室温と予め設定された目標室温との偏差、に応じて、前記取り出し温度を決定する
ことを特徴とする請求項5記載の冷暖房機能付き貯湯式給湯機。
The take-out temperature determining means is
5. The take-out temperature is determined according to the rotation speed of the compressor, which represents the heating load, or the deviation between the actual room temperature of the room air and the preset target room temperature. Hot water storage type water heater with heating and cooling function described.
前記湯水循環回路は、
前記貯湯タンクの上下方向中間部に接続され、当該貯湯タンク内へ湯水を戻す戻し管を備えており、
前記モード切替手段は、
前記除霜暖房モードと、前記通常暖房モードと、前記圧縮機の吐出側に対し凝縮器として機能する前記室内熱交換器の入口側を連通し、前記室内熱交換器の出口側に対し凝縮器として機能する前記水冷媒熱交換器の入口側を連通し、前記水冷媒熱交換器の出口側に対し蒸発器として機能する前記ヒートポンプ熱交換器の入口側を連通し、前記ヒートポンプ熱交換器の出口側に対し前記圧縮機の吸入側を連通し、前記水冷媒熱交換器での冷媒からの受熱により加温された湯水を前記貯湯タンクへ給湯する沸上処理を行う暖房沸上モードと、を切替可能に構成されている
ことを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の冷暖房機能付き貯湯式給湯機。
The hot water circulation circuit is
It is connected to the vertical middle part of the hot water storage tank and is equipped with a return pipe that returns hot water to the hot water storage tank.
The mode switching means is
The defrosting heating mode, the normal heating mode, and the inlet side of the indoor heat exchanger functioning as a condenser are communicated with the discharge side of the compressor, and the condenser is connected to the outlet side of the indoor heat exchanger. The inlet side of the water refrigerant heat exchanger functioning as an evaporator is communicated with the outlet side of the water refrigerant heat exchanger, and the inlet side of the heat pump heat exchanger functioning as an evaporator is communicated with the outlet side of the water refrigerant heat exchanger. A heating boiling mode in which the suction side of the compressor is communicated with the outlet side and hot water heated by the heat received from the refrigerant in the water refrigerant heat exchanger is supplied to the hot water storage tank. The hot water storage type water supply machine with a heating / cooling function according to claim 5 or 6, wherein the hot water storage type water supply machine is configured to be switchable.
前記モード切替手段は、
外気温度、若しくは、蒸発器として機能する前記ヒートポンプ熱交換器の蒸発冷媒温度、若しくは、前記室内空気の実室温に基づき、前記暖房沸上モードの実行要否を判断する
ことを特徴とする請求項7記載の冷暖房機能付き貯湯式給湯機。
The mode switching means is
The claim is characterized in that it is determined whether or not the heating boiling mode needs to be executed based on the outside air temperature, the evaporating refrigerant temperature of the heat pump heat exchanger functioning as an evaporator, or the actual room temperature of the indoor air. Hot water storage type water heater with heating and cooling function described in 7.
前記モード切替手段は、さらに、
前記貯湯タンク内における湯水の貯留状況に応じて、前記通常暖房モードから前記暖房沸上モードへと切り替える
ことを特徴とする請求項8記載の冷暖房機能付き貯湯式給湯機。
The mode switching means further
The hot water storage type water heater with a heating / cooling function according to claim 8, wherein the normal heating mode is switched to the heating boiling mode according to the storage state of hot water in the hot water storage tank.
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